鍋爐檢測新技術的應用和發展

蔡艷龍

【摘 要】鍋爐始終是電廠發電系統的重要組成部分，同時也是電站的重要主機之一。一般來說，電站鍋爐內部結構與運行環境較為復雜，很容易出現運行隱患。為進一步確保電站鍋爐運行安全，相關人員在實際制造與生產過程中，必須嚴格明確電站鍋爐各種構件的運行要點與質量控制點。在此基礎上，實行無損檢測技術以確保電站鍋爐運行安全。結合以往的經驗來看，通過應用無損檢測方法試驗電站鍋爐運行性能，能夠最大限度地強化電站鍋爐的運行安全性，提升電站的生產效能。

【關鍵詞】鍋爐檢測；新技術；應用；發展

中圖分類號：X701；文獻標識碼：A

引言

在進行生產時，作為關鍵的承壓容器，危險度非常高，但是它的功能強大，能夠確保生產順利完成。隨著經濟的不斷發展，在現代化建設過程中，鍋爐的應用越來越廣泛，其數量增加速度非常快，所以，在使用鍋爐過程中，人們高度關注它的安全性，因此，現代化經濟發展急需提高檢驗檢測鍋爐的技術水平，并能夠促進國家綜合國力的提升和社會的進步。

1鍋爐制造過程中實行無損檢測的必要性分析

隨著我國經濟水平的不斷提升，以電站鍋爐無損檢測技術為主的科技手段得到了較大的突破與完善，目前已經形成一套比較先進、科學的無損檢測技術體系和相應的質量保障體系。相關人員可以利用科學的檢測方法與質量保障體系，進一步夯實鍋爐的應用性能，以確保鍋爐運行的安全程度。結合實踐應用效果來看，目前所應用的電站鍋爐無損檢測主要以聲波探測、電磁測量以及輻射試驗等技術為主，對電站鍋爐的運行性能與運行質量進行合理測試。在此基礎上，輔以計算機技術對實際測量的數據進行分析，如建模分析等。進一步明確鍋爐內部構件的損壞程度以及缺陷問題等，一經發現，必須及時采取必要的解決對策，確保電站鍋爐的應用效率與使用壽命不受損。因此可以說，電站鍋爐無損檢測技術的應用效果與鍋爐運行的安全性能有著緊密聯系，檢測手段的應用效果會對電站鍋爐的實際運行效果產生直接影響。針對于此，相關人員必須加以重視，確保無損檢測技術的應用效果。

2鍋爐檢測新技術的應用要點

2.1低頻率電磁波檢測技術

低頻電磁檢測的媒介是電磁波，也即在待檢測的管壁處輸入一個低頻電磁信號。當遭遇缺陷時，信號的波段和頻率都會改變，從而探知缺陷，并通過解析信號特性來定量分析缺陷。低頻電磁波可以滲透到常規技術無法覆蓋的地方，它能從鍋爐“四管”的外表面探測管子內表面、外表面和管子內表面缺陷，并確定缺陷的具體形式。在鍋爐管內壁的檢測方面，電磁檢測技術的優勢顯而易見。而且，該技術屬于非接觸法，管子表面的污垢、油漆層不會降低測量精度。低頻電磁技術可以迅速發現內部缺陷，且定位定量較準確，可以很方便的檢測鍋爐“四管”。雖然電磁檢測技術與超聲波測厚相比，定量精度稍差，但鑒于其較快的檢測速度，還是能實現對鍋爐管的完整檢測。實際工作中，先利用電磁波發現缺陷，再結合超聲波測厚定量復查，可以大幅提高檢測速度和精度。

2.2相控陣檢測技術

相控陣檢測也是超聲波檢測的一種，它的探頭由一系列晶片構成，每個晶片都可以獨立調節激發時間，控制聲束軸線和定位焦點。相控陣波束可以對某一位置的復雜幾何形狀進行檢測，或用一個相控陣攝像頭代替多個普通探頭。在過去，相控陣系統的成本較高，在工業無損檢測方面應用不多。近年來，由于相關技術的不斷成熟，超聲相控陣檢測技術逐步推廣，在多集渦輪風機渦輪圓盤檢測、機車軸彎曲度檢測和核電站反應堆檢測等領域應用廣泛。當然，在鍋爐檢測中，相控陣技術尚未普及，但對于一些關鍵部位卻很有幫助，比如四大管和集箱連接的孔橋探測。相比超聲波技術，相控陣可通過軟件實時改變換能器陣列產生的波束角、焦距和對中點等參數，從而可以在不移動探頭的情況下全面掃描焊縫。這可以大大提高鍋爐集箱孔橋部位的檢測精度，實踐證明相控陣技術具有很好的效果。

2.3無線網鍋爐檢測與控制

無線網通過無線多址信道方式，實現計算機通信。也就是說無線網絡是無線通信技術與計算機網絡技術的結合體，該技術在鍋爐檢測與控制中的應用可以大幅提高鍋爐檢測與控制效率，在降低成本的同時，增強網絡暢通性、靈活性。無線網絡不依賴傳統光纜或電纜。因為這些設施的安裝會消耗大量人力與物力，增加物質成本。此外電纜、光纜的安裝還需要增加節點，在網絡空間中面臨受限、受控制問題，十分不便。

國內當前鍋爐檢測儀表利用的變送器就是兩線制，這種形式的儀表很容易受到外界帶來的干擾影響，此外該類型的儀表還無法實現一次表至二次表數據的控制與傳輸。只能先將變送器轉化成無源形式，才能夠防止外界因素對于本身的干擾，是提高儀器穩定性的唯一方式。而無線網卻不需要承擔這些問題和風險，無線網本身的技術與能力決定了無線網有著很強的抗干擾能力，且可以直接做到一次表至二次表的有效控制與傳輸。我們必須要積極利用無線網技術，這樣不僅可以有效掌握過路的運行情況與實際數據，同時還能夠利用手機登方式實時查詢鍋爐運行狀態和信息。相較于有線技術來說，無線技術成本更低。且遠程可控能力和鍋爐檢測精確度都要超出有線網絡。我們必須不斷創新無線技術，擴大其在鍋爐檢測與控制的運用，在提高檢測能力的同時，降低檢測壓力。

2.4超聲導波檢測技術

鍋爐管道由于長度大，分布較為復雜，較難在定期檢測中實現百分之百檢測，尤其對于四大管道等基材的檢測，目前也只能對關鍵焊縫進行抽查檢驗。同時，鍋爐的布管較為復雜，不少位置的管子用常規檢測儀器無法觸及，比如穿墻管。超聲波則能很好的解決這個問題。導波是一種特殊的電磁波，在板狀介質中傳播時，聲場可以遍及整個厚度方向，可以在長距離內以極小的衰減幅度傳播，不需要檢測掃描整個板狀介質表面。

現在一般采用數字式超聲波探傷儀。所用探頭必須滿足JB/T4730.3-2005標準中3.2條關于探頭的要求。探頭楔塊宜加工成與管外壁吻合良好的曲面；晶片尺寸宜用小尺寸，一般不大于6×6mm；頻率宜采用較高的探測頻率，常用5MHz；前沿長度要求采用短前沿，一般不大于5mm；K值宜采用大K值，一般根據管壁厚度來選擇探頭的折射角，推薦的探頭角度為70°±5°（管壁厚度4～8mm，探頭折射角選用70°～75°；管壁厚度8～14mm，探頭折射角選用65～70°）。試塊采用DL/T820-2002《管道焊接接頭超聲波檢驗技術規程》推薦的DL-1小徑管專用試塊，用于儀器探頭的系統性能校準以及掃差靈敏度的調整。

結束語

綜上所述，鍋爐是工業發展所需要的基礎設施，十分有必要確保它更安全有效地發揮作用，因此采取科學的檢測技術能夠做到很好的保障，從業者必須根據國家標準進行鍋爐檢測的操作，在應用傳統技術的基礎上，必須開發或引進新的檢測儀器及技術，并通過不斷的完善檢測標準，提高檢測人員的檢測技術。

參考文獻：

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（作者單位：國家電投集團河南電力有限公司平頂山發電分公司）