电站锅炉无损检测技术

　　电站锅炉是一种直接受火焰加热的高温高压的特种设备,具有泄漏和爆炸的潜在危险,世界上的工业发达国家很早就颁布有相关的法规、规范及标准对其设计、施工安装、运行及检验等过程进行了严格控制,以确保其安全运行。我国电站锅炉的安全管理及检验检测的法规和标准主要为《特种设备安全技术监察条例》《蒸汽锅炉安全技术监察规程(1996年版)》《电力工业锅炉压力容器监察规程(1998年版)》《火电施工质量检验及评定标准(管道篇)(2002年版)》及国家质量技术监督局锅炉压力容器监察局颁发的1999年版《锅炉定期检验规则》等^[1~3]。为了确保设备的安全运行,在设备的设计、制造、施工安装及定期检验的整个过程中,需要通过一定的非破坏性措施或检测方法,来预先发现安全隐患,对设备的质量进行提前控制,无损检测技术在质量控制过程中就发挥着这样的作用。下面将根据电站锅炉的制造、安装和检验的不同阶段所采用的不同无损检测技术分别介绍。

　　1　电站锅炉制造过程中的无损检测技术

　　电站锅炉主要由“锅”和“炉”两部分组成,常见的结构由炉膛、省煤器、集箱、除氧器、锅筒、过热器、再热器及各类管件几大部件组成。上述部件主要由一些压力容器和管道部件组成。因为制造过程直接决定了设备部件的初始情况,也会对后续的运行和检验造成直接影响,因此从最初的制造过程采取合理的无损检测技术手段来控制锅炉部件的制造质量具有重要的意义和作用。采用的无损检测技术除了常用的目视、测厚、磁粉、渗透、涡流、射线和超声检测外,还有PMI(Material Positive Identification)材质鉴别技术及各类自动化程度相对较高的磁学和声学检测技术等。在具体制造过程中,根据设备构件的不同及可能出现的缺陷形式进行针对性的选取。

　　1.1　电站锅炉用钢管的无损检测技术

　　电站锅炉常用的管材为无缝管,无缝管主要用于一些设备组成件部分,如过热器和再热器的管程部分以及水冷壁和冷凝器等。无缝管的制造过程一般主要包括棒材的下料、热致成形、化学清洗、多次拉拔成形、热处理及精确成形等加工过程。对无缝管采用的无损检测方法一般有涡流和超声波探伤方法。涡流检测是利用材料表面近表面缺陷处会形成畸变的涡流场,通过相应的装置提取缺陷处的涡流参量来对缺陷进行检测和识别,目前大部分管件制造厂已形成自动检测流水线及相应的自动分选系统;超声波探伤是通过外加的探头等设备对材料或设备施加超声波,通过提取和识别材料内部的不连续异质界面的反射回波等信号来达到对缺陷的不连续性进行检测。对无缝管来说,常见的超声波检测方法有液浸法或接触法。液浸法检测是通过使用线聚焦或点聚焦探头来发现纵向缺陷,接触法检测使用与钢管表面耦合良好的斜探头或聚焦斜探头来进行检测。