鍋爐壓力容器無損檢測的質(zhì)量管理措施研究

李贊 金立璽 萬昀銘

【摘?要】無損檢測技術(shù)相對損傷性檢測技術(shù)而言，是在對檢測目標(biāo)不造成原狀態(tài)、原化學(xué)性質(zhì)破壞的情況下，獲得和檢測品質(zhì)相關(guān)的性質(zhì)、內(nèi)容、成分等的檢測方法。本文對無損檢測技術(shù)在工業(yè)鍋爐壓力容器檢驗(yàn)中的應(yīng)用進(jìn)行研究。

1 無損檢測技術(shù)特點(diǎn)及分類

無損檢測可以分成2類，常規(guī)應(yīng)用有：射線檢測法、超聲檢測法、磁粉檢測法、渦流檢測法、滲透檢測法;非常規(guī)應(yīng)用有：紅外檢測法、聲發(fā)射法、激光全息檢測法等。

2 無損檢測技術(shù)在鍋爐壓力容器檢驗(yàn)中的應(yīng)用

2.1 射線檢測與超聲波檢測

射線檢測與超聲波檢測是常規(guī)無損檢測技術(shù)中應(yīng)用最為廣泛的2類技術(shù)。為了選取更加適用的技術(shù)，對2種廣泛應(yīng)用的常規(guī)無損檢測技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行對比，詳見表1。

2.2 磁粉檢測技術(shù)

磁粉無損檢測技術(shù)能夠?qū)毫θ萜餍》秶那闆r進(jìn)行檢測，同時技術(shù)應(yīng)用難度也較小，檢測效果精確。磁粉檢測有3類常用方法，技術(shù)原理及優(yōu)缺點(diǎn)詳見表2。

3 實(shí)踐應(yīng)用

3.1 工程概況

某市產(chǎn)品檢驗(yàn)檢測研究院對某市內(nèi)一家重點(diǎn)石油化工企業(yè)的工業(yè)鍋爐、壓力容器實(shí)施檢測，主要使用聲波射線法進(jìn)行檢驗(yàn)。某市產(chǎn)品檢驗(yàn)檢測研究院具有專業(yè)技術(shù)人員9人，擁有計量器具（包含標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)）及測量設(shè)備30余臺（套），可開展工業(yè)鍋爐節(jié)能檢測在內(nèi)的80多項檢測。

3.2 準(zhǔn)備作業(yè)

實(shí)施現(xiàn)場勘探，檢查出現(xiàn)場所有噪聲源，并采取措施將噪聲源排除;確認(rèn)加壓流程;確認(rèn)聲發(fā)射檢測、加載人員溝通方式;確認(rèn)換能器陣列;換能器需在容器表面及容器構(gòu)成的波導(dǎo)桿上進(jìn)行聲耦合，并保證耦合效果;進(jìn)行檢測條件的設(shè)定。

3.3 校準(zhǔn)

校準(zhǔn)包含的內(nèi)容較為復(fù)雜，主要有以下內(nèi)容：（1）檢測靈敏度校準(zhǔn)，使用模擬源進(jìn)行校準(zhǔn)，一般選擇聲發(fā)射信號作為模擬源裝置。（2）處理器，實(shí)施檢測之前，須校準(zhǔn)信號處理器，保證通道正常。在檢測前和檢測結(jié)束后，都需要對各個通道模擬源聲發(fā)射幅度值實(shí)施校準(zhǔn)。模擬源與換能器的距離要小于100 cm，各個通道響應(yīng)幅度值和通道平均幅度值的誤差應(yīng)小于4 d B。（3）衰減性測量，要實(shí)施和聲發(fā)射檢測條件相同的衰減特性測量，如果已經(jīng)有了相同檢測條件下的衰減特性信息，也可以移植到本次檢驗(yàn)中，進(jìn)行定位校準(zhǔn)。檢測目標(biāo)陣列中的任一部位，聲發(fā)射模擬源信號都應(yīng)能被時差定位陣列獲取，同時獲得唯一的定位數(shù)據(jù)，在區(qū)域定位過程中，該區(qū)域換能器應(yīng)能夠接收信息。（4）聲發(fā)射源校準(zhǔn)，在容器壁上某一位置進(jìn)行模擬源發(fā)射，若定位與檢測所得聲發(fā)源部位一致，則模擬源位置即指檢測所得聲發(fā)射源位置。

3.4 檢測

檢測過程中要明確聲發(fā)射的次數(shù)隨荷載或時間變化的趨勢，在聲發(fā)射次數(shù)隨荷載、時間增加而快速增加時，立即停止加載，次數(shù)增加原因未明確的情況下，不能再次加壓;檢測中若有強(qiáng)烈的噪聲，需要暫時停止檢測，噪聲排除后才可繼續(xù)檢測。

3.5 加壓流程

按照標(biāo)準(zhǔn)與用戶溝通，確認(rèn)最高荷載壓力以及加壓流程，升壓速度應(yīng)保證在0.5 MPa/min之內(nèi)，保壓時間要在10 min以上;新建壓力容器及在役壓力容器實(shí)施檢測時，要展開2次加壓循環(huán)過程，第二次加壓循環(huán)中的最高壓力不得高于首次加壓循環(huán)最高壓力，一般建議二次加壓循環(huán)為首次加壓循環(huán)的97%;實(shí)施在役壓力容器的檢測時，壓力一般要不小于最大操作壓力的1.1倍，受到工藝限制不能達(dá)成聲射線法要求壓力的情況下，壓力也不能在最大操作壓力以下，在實(shí)施檢驗(yàn)前1個月，要降低至最大操作壓力的15%以上，以達(dá)成檢測加壓循環(huán)要求。

3.6 檢測結(jié)果的評價

聲發(fā)射源等級根據(jù)源活度及強(qiáng)度進(jìn)行劃分，先進(jìn)行源活度等級和強(qiáng)度等級的確認(rèn)，之后進(jìn)行源綜合等級確認(rèn)。若源區(qū)事件數(shù)隨著加壓及保壓快速遞增，說明該源區(qū)存在強(qiáng)活性;若源區(qū)事件數(shù)隨保壓時長遞增，但加壓不會增加事件數(shù)，則說明該源區(qū)存在活性;若源區(qū)事件數(shù)隨加壓遞增，但不因保壓遞增，則說明該源區(qū)為弱活性;若源區(qū)事件數(shù)不會隨著加壓及保壓呈現(xiàn)遞增，則說明為非活性。源強(qiáng)度可以表示為計數(shù)、幅度或燈亮參數(shù)，取源區(qū)前5個最大值的平均值。強(qiáng)度值按照有關(guān)規(guī)范，可以確認(rèn)對應(yīng)的源強(qiáng)度。最后，根據(jù)源強(qiáng)度及源活性明確源的綜合等級。

4 結(jié)語

本文闡述了無損檢驗(yàn)技術(shù)的特點(diǎn)及其在工業(yè)鍋爐壓力容器中的常規(guī)應(yīng)用技術(shù)，探討了實(shí)踐中無損檢測技術(shù)的應(yīng)用方法，希望可以為現(xiàn)代工業(yè)鍋爐壓力容器應(yīng)用無損檢驗(yàn)技術(shù)提供參考。

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（作者單位：上海市特種設(shè)備監(jiān)督檢驗(yàn)技術(shù)研究院）