无损检测技术在锅炉压力管道检验中运用的实践研究

王健宇

安庆市特种设备监督检验中心 安徽 安庆 246001

引言

随着社会的快速发展，人们对能源技术也有了更高追求。锅炉是一种全新的能源转换器，可以将锅炉当中的机油和燃料等物质向水蒸气、有机载体以及高温水等进行转化，从而使化学能和电能转化为热能与机械能。由于锅炉可以使许多工作的生产需求得到满足，因此锅炉设备在许多企业公司的实际生产中得到了广泛应用，例如船舶机车制造中心、火力发电厂以及机械制造厂等。在实际管理锅炉设备时，需要有效检测锅炉压力管道，其对锅炉的正常运行具有重要影响。通常来说，锅炉需要在高温、高压环境下长时间持续工作，进而导致锅炉内部压力管道容易被破坏和损伤，如果压力管道有问题出现，将会导致锅炉系统出现破裂问题，进而有安全事故发生。因此，相关企业需要对锅炉压力管道检验工作加大重视，并合理应用无损检测技术，使检测工作对锅炉内部造成的损伤得到减少，保证锅炉运行的安全性和稳定性。

1 无损检测技术的优点与原理

针对无损检测技术进行分析，该类检测技术不具有破坏力，可以采取相应的物理和化学检测方法来有效完成检测任务。通过运用无损检测技术，可以系统化和精准化的检测锅炉内部构造，避免对锅炉内部造成损伤。在实际检测锅炉压力管道时，无损检测技术可以通过电、声、光、磁等特点，对检验者是否有问题和缺陷进行判断，与此同时还能够对缺陷位置、大小、数量、性质等信息进行准确检测。目前，通过对渗透检测、射线检测以及超声检测等方式进行运用，可以有效检测锅炉压力管道。对于不同的检测方法，其操作方法也存在一定的差异，需要结合被检测对象情况对操作方法进行合理选择。由于无损检测技术的准确性和灵敏性相对较高，破坏性较小，因此在锅炉压力管道检测工作中得到了广泛应用。但在具体检测时，对工作人员也提出了更高要求，需要对其有效培训和考核，从而确保工作人员满足具体的无损检测工作要求[1]。

2 锅炉压力管道受损的主要原因

2.1 长时间、持续性使用

当锅炉长时间运行时，由于对锅炉的养护和维修不够重视，进而导致锅炉内部材料有损坏问题出现。当锅炉一些部件出现损坏、腐蚀以及老化等情况时，将会对锅炉内部容器质量产生严重影响，降低其运行效率，导致锅炉的工作需求无法得到有效满足。当锅炉在未经检修的情况下进行持续使用，则容易导致锅炉有更为严重的损坏和损伤问题出现，进而产生相关的安全事故。

2.2 人为因素的影响

在锅炉运行过程当中，相关工作人员的实际操作对锅炉运行安全性具有重要影响。具体来说，由于受到外界因素所带来的影响，使得锅炉内部温度和压力出现异常，进而使锅炉的标准工作环境发生改变，容易引起相关安全事故。针对人为因素给锅炉压力管道带来的影响进行分析，可以通过正确指导得到避免。因此需要对相关工作人员加大培训力度，并组织人员开展模拟演习活动，一旦有安全事故出现，相关工作人员应能够以沉着冷静的态度进行处理，从而使其自身安全得到有效保障。与此同时，通过有效落实相关培训和学习活动，可以使工作人员自身的工作能力得到有效提高，掌握相关的操作技能，防止有操作失误现象出现，避免发生安全事故，维持锅炉的稳定运行[2]。

3 锅炉压力管道中主要应用的无损检测技术

3.1 射线检测技术

首先，针对射线检测技术进行分析，其作用在于能够检测锅炉压力管道的宏观形几何缺陷。具体来说，该检测技术可通过外光射线对锅炉压力管道进行照射，并检测压力管道的实际情况，对其内部裂缝是否与相关标准和规定相符合进行判断。通常情况下，锅炉具有较大体积，这也使得其在具体生产时，往往无法一次性完成相关生产任务，需要对多个管道进行制造，并通过焊接管道来形成锅炉。一旦在管道焊接过程当中有问题发生，则可能会使锅炉内部的压力出现不均衡现象，最终产生相关的安全事故。通过对射线检测技术进行应用，可以全面检测锅炉管道的焊接情况，对其是否与相关标准相符合进行判断[3]。

其次，射线检测技术可以对焊接缝隙进行有效检测，判断其是否与相关工作标准相符合，并通过Y射线照射成像技术，明确管道的实际情况，对高精度图像进行生成。相关检测人员需要在被检试件后面放置感光材料，从而对透过试件的不同强度射线进行接收。在这之后通过暗示处理，可以得到相应的透照影像，并结合影像形式、形状、位置以及大小等进行判断。针对射线检测技术的优势与局限进行分析，其可根据检测结果对高精度图像进行生成，方便开展后期修复工作。而且其还具有较高的体积型缺陷检出率，但在检测面积型缺陷时，需要受到许多因素带来的影响。该类技术可在厚度较小的事件当中进行应用，而在确定试件中厚度方向的位置以及高度时则具有较大难度。除此之外，射线检测技术的成本相对较高，而检测速度则整体偏慢。由于射线具有辐射，因此容易给人体带来较大伤害[4]。

3.2 渗透检测技术

渗透检测技术具有十分广泛的应用范围，可以检测多数带有非吸收性物体表面的开口缺陷，因此该技术也在锅炉压力管道检测工作当中得到了有效应用。针对渗透检测技术的工作原理进行分析，其可对有颜色的或具有荧光性质的涂料进行使用，将其在锅炉部件表面涂抹，并向部件内部进行渗透。在此过程当中，涂料会伴随管道，向部件表面的缺损处逐渐流入，在渗透后需要去除多余的涂料，并在部件表面涂抹显像染剂。如此一来，显像染剂可以紧随涂料步伐逐渐在部件内部渗透，通过光线照射充分暴露出锅炉压力管道的缺陷问题。与此同时，通过图像显示可以准确判断其缺陷大小、数量、形状和严重程度。

3.3 超声波检测技术

针对超声波检测技术进行分析，其广泛应用于锅炉内部构造的检测工作当中，可以对锅炉压力管道进行有效检测。目前，随着我国科学技术的快速发展，超声波检测技术的种类也在不断增多，其中应用比较成熟和广泛的一类检测方法为脉冲反射检测。在锅炉压力管道检测过程当中，其也是一种比较常见的无痕检测技术。脉冲反射法的原理在于探伤斜入射时，一般对横波进行使用，而在进行垂直探伤时，则主要采用纵波，可以将超声波摄入被检验对象的一面。在这之后可在同一面对切线位置反射的光波进行接收，并根据光波射回情况对其缺陷问题进行判断。超声波检测技术主要在锅炉内部结构检测工作当中进行应用，可以有效保证锅炉压力管道检测结果的准确性。针对超声波检测技术的优势与局限进行分析，首先其具有较高的面积性缺陷检出率，而对于体积型缺陷，检出率相对较低。其次，该技术主要是对厚度较大的工件进行检验，而对较薄的工件则不适宜采用此技术。与此同时，超声波检测技术的检测成本相对较低，相关检测仪器十分轻便，具有较快的检测速度，可在现场检测过程当中进行有效应用。该技术对于缺陷部位的厚度定位，可以有效保证检测的精准程度。但超声波检测技术也存在一定局限，其无法对直观的缺陷图谱进行获得，也无法深入分析出现的状况。除此之外，该技术无法直观记录检测结果，并要受到物件表面平整性以及外部工作环境所带来的影响，因此容易有误差和干扰等问题产生[5]。

3.4 磁粉检测技术

对于磁粉检测技术而言，其应用场所具有特定性，主要可以检测磁性材料锅炉的内部结构。针对磁粉检测技术的工作原理进行分析，其可磁化检测铁磁材料，并在被测物体表面分散。由于铁瓷材料为高度磁化，因此会在锅炉内部呈现不连续分布，并导致锅炉工件的附近磁力线有局部变化发生，最终产生相应的漏磁现象。相关磁性粒子可在工具表面吸附，在受到适当光照后会有清晰磁痕产生。相关检验人员可结合磁痕分布，对锅炉表面以及近表面的损坏情况进行判断。磁粉检测技术具有较高的检测灵敏度，可以对微小的裂缝缺陷进行检测，所采取的检测方法相对简单，检测成本较低，具有极快的检测速度。该技术可在除疏松多孔性材料以外的其他种类材料检测当中进行应用，并能够全面检测形状复杂的相关试件，对多个方位的缺陷区域同时进行检测。但同时磁粉检测技术也具有局限性，其只能对磁性材质制造的锅炉进行检测，无法对其他材料锅炉开展检测工作。而且磁粉检测技术只能对锅炉表面和附近的实际损坏情况进行检测，无法对锅炉内部情况进行明确。锅炉零件的尺寸、形状等在一些情况下会影响探伤，一旦锅炉无法磁化则不能有效进行检测[6]。

4 锅炉压力管理检测中应用无损检测技术的流程

4.1 准备工作

在实际开展检测工作前，相关检测人员需要全面观察现场环境，一旦有噪声存在，则应明确噪声来源，并有效进行消除。通常来说，噪声的产生原因与电磁干扰和流体流动等有关，例如由于振动和摩擦所产生的声音。想使噪音得到有效消除，需要对其产生原因进行明确，在确定原因的过程当中，可以运用加压程序对声源进行确定，并结合实际情况采取有效的噪音清除对策。

4.2 校准

为了能够使无损检测结果的准确程度得到有效提高，需要对高标准和先进化的仪器进行采用，并有效进行校准，对技术灵敏性进行检验，保证校准的准确性和高度。在校准过程当中，可对长度2.5mm的前臂笔芯进行使用，以此为折断信号。当锅炉压力管道和铅笔笔芯的夹角为30°时，可对准确的平均值进行获取，使检验技术的灵敏性得到充分掌握。

4.3 检验过程

在运用无损检验技术检验锅炉压力管道时，需要观察发射出的撞击次数，并对时间、载荷等出现的变化进行准确判断，从而得到具体的检测结果。在这之后需要对检测结果的差异进行对比，一旦撞击次数明显增多，则需要对加压与加载等及时停止。除此之外，在检测过程当中，如果出现噪音需要及时停止检测，在噪音消除后方可继续开展检测工作。

4.4 评价

相关检测人员需要结合等级对声发射源进行划分，具体需要划分为活度以及强度等级。在对等级进行确定后，需要结合发声源活力再次进行划分。在此过程当中，除了速度会伴随压力提升而有所加快，声发射源试件的数量也将明显增加，这使声发射源活性得到明显增强，可以对各项幅度指标和参数进行获取[7]。

5 结束语

综上所述，在锅炉设备运行管理过程中，锅炉压力管道检测是一项重要工作内容，其和锅炉运行质量和安全性具有紧密联系。因此，需要合理采用无损检测技术来有效检测锅炉压力管道，使相关操作人员的人身安全得到保证，并使企业自身的经济效益得到有效提高。与此同时，为了避免在锅炉运行过程中有安全事故发生，相关生产企业需要在保证锅炉稳定运行的基础上，对锅炉压力管道进行监测，从而为企业员工和经济效益提供双重保护。