無損檢測技術在鍋爐壓力管道檢驗中的應用探討

孔少軍

甘肅省特種設備檢驗檢測研究院 甘肅蘭州 730050

鍋爐的應用范圍極為廣泛，鍋爐運行安全是應用單位最為重視的問題，但是由于鍋爐長期運行在高溫環境中，因此極易出現鍋爐內壁裂紋問題[1]。為了更好的了解鍋爐運行的安全性，應用企業通常會通過鍋爐壓力管道檢驗了解鍋爐的具體狀態，無損檢測技術是一種新型鍋爐壓力管道檢測技術，應用無損檢測技術開展管道檢驗工作，能夠在不損壞鍋爐結構的情況下，完成鍋爐損傷檢驗，并獲取較為精確的檢驗結果，深入探討無損檢測技術在鍋爐壓力管道檢驗中的應用，可以為無損檢測技術的高效實施奠定基礎。

1 無損檢測技術的優點及工作原理

1.1 無損檢測的工作原理

無損檢測技術通常依賴化學或者物理的檢測方法進行檢測，該檢測過程不會對檢測樣品或物體產生破壞性。依據這種特性，可以再對鍋爐管道進行檢測過程中采用無損檢測技術。針對具備壓力的鍋爐管道，無法采用常規方式進行監測，通常采用穿透性介質，如磁，光，電，聲穿透性介質對壓力管道進行檢測，通過穿透性介質進行檢測時，可以依據介質在傳播過程中產生的各種反饋來對管道內的缺陷進行了解，通過該檢測可以對管道內部的面積數量等相關的數據進行采集。

1.2 無損檢測的優點

當前無損檢測主要包括射線滲透以及超聲波等常見方式，每一種方法都有其具體的優勢和缺點。所以在進行無損檢測方法選擇過程中，要通過科學合理的測試來針對不同的檢測樣本選擇合適的方法。因為無損檢測對待檢測物體的低破壞性使得其應用范圍非常廣泛。特別是針對區別于壓力的鍋爐管道檢測過程中優勢明顯。但是因為無損檢測檢測過程較為復雜，所以對于工作人員的選拔具備一定的要求，無損檢測工作人員不僅需要經過嚴格的培訓，而且要進行定期考核，只有考核合格的工作人員才能進行鍋爐壓力管道的無損測試工作。

2 鍋爐壓力管道受損的主要原因分析

2.1 使用時間長、工作連續性高

鍋爐是社會生產以及工業生產中必不可少的機械設備，因鍋爐需要長時間連續運轉，所以鍋爐管道通常都在強度較高的環境下長時間使用，這可能會影響鍋爐管道內部材料的正常結構特性。因此壓力管道常常處于超期服役的情況下，所以要對壓力管道進行維修與保養。以避免因壓力管道的結構特性失效出現變形或腐蝕等情況。這對于過于內部的其他軟件有著較大的威脅甚至可能使得鍋爐的使用壽命大大降低，增加了鍋爐的故障出現屏幕，降低了鍋爐的使用效率。部分單位對鍋爐壓力管道的維修保養工作不夠重視，鍋爐管道長時間缺乏維修或檢測，使其無法滿足鍋爐正常運行的需要，還可能引發嚴重安全事故。

2.2 人為因素的影響

鍋爐在日常運營過程中，其大部分操作依賴人工進行，所以如果工作人員對于鍋爐的操作不符合規范就會引發鍋爐的安全性問題。鍋爐通常處于高溫高壓狀態，極容易受到周圍環境的影響，當鍋爐內容的壓力或溫度發生較大變化，其溫度壓力數值超過了鍋爐的承受極限就會引發嚴重安全事故[2]。該問題可以通過對操作人員的操作培訓以及相關的管理制度來提升鍋爐的安全性，在進行工作人員的培訓過程中應對可能出現的問題進行演練，或在日常工作中對于可能出現的突發情況進行安全演習，使得工作人員在真正出現類似危險時能夠保持冷靜，嚴格遵守鍋爐的相關操作流程進行操作，工作人員要明白需要救人先學會自救的原則，通過對鍋爐安全知識的不斷學習和培訓來增強業務能力，在定期進行的安全操作考核過程中來提升操作人員的操作水平，消除安全隱患，保證鍋爐的正常運轉。

3 無損檢測技術在壓力管道檢驗中的問題

雖然當前鍋爐壓力管道檢測中已經普遍應用了無損技術，各單位的技術人員也基本掌握了無損技術操作的原理，但是面對多種無損技術選擇及技術標準化操作時，很多技術人員的技能水平還不過關，檢測效果還有待提高。

3.1 磁粉探傷技術低下

實際應用中，直流電會產生均勻的磁化場，進行測試的時候可能會因為磁化場出現錯誤，使測試工作無法真正發揮對應的效果。

3.2 射線檢測技術發展不全

由于x射線技術本身包含了非常大的內容量，在實際操作時會消耗大量的時間。同時儀器非常大，不易于攜帶，實際用手能操作的工人數量也非常的少，如果工作人員沒有按照正確的方法來推進檢測工作，很有可能危害環境，并威脅到用戶的安全，造成一系列嚴重的后果。

3.3 較少使用超聲導波技術

一般來說，超聲波檢測技術經常用在管道內部檢查方面，針對壓力管道檢查有非常好的應用效果。受到經濟影響，超聲導波技術主要在個別經濟發達的城市使用，沒有廣泛推廣到經濟落后的區域。

3.4 沒有合理使用滲透檢測技術

有的管道屬于疏松的多孔材料，在進行檢測的時候具有復雜性。如果滲透檢測技術不能很好的運用起來，因為可能會出現泄漏的情況造成環境污染。相關方面的研究還需要持續深化。

4 無損檢測技術在壓力管道檢驗中的具體應用

4.1 磁粉探傷技術在壓力管道檢驗中的應用

壓力管道檢測的時候，可以用到磁記憶測試技術，以此來發現壓力管道內存在的裂紋，并根據測試結果來準確判斷裂紋的具體情況[3]。工作人員要合理使用鐵磁性的材料，根據具體情況來做好策劃工作，結合檢測表面發現的問題來進行針對性的處理。要注意如果工件的磁感應強度比較大，那么就可能出現底部難以接收磁通量、連續性不強的情況。另外如果工件的尺寸比較大，就可能導致一部分的磁通量在間斷的地方溢，造成磁通量的泄漏，進一步導致漏磁場的出現。一旦在檢測過程中工件被磁化，就會造成一系列的后果，導致不連續性的情況的出現。相關工作人員需要能夠從實際情況出發來做好控制工作，結合具體內容進行磁性標記。而在此過程中，要注意只能檢測表面和近表面，不能深入檢測，否則會帶來非常大的負面影響。

4.2 射線檢測技術在壓力管道檢驗中的應用

射線檢測技術可以很好的檢測出壓力管道存在的宏觀缺陷，可以根據具體情況來做好檢測并及時的反應內部裂縫問題、根據相關的規定和標準來做好一系列的工作。施工推進過程中，如果有壓力管道體積非常大的情況，很可能出現一些問題。相關工作人員要能夠從實際情況著手來做好檢查工作，根據各方面的內容來焊接大管。如果焊接過程有問題，可能會導致管內壓力出現變化，因為不平衡而引發安全事故。使用輻射檢測技術能夠很好的檢查焊接情況，非常安全可靠。舉例來說，使用x射線來進行檢測的時候，如果檢測到各種缺陷，可以很好的反映出其對應的高強度變化，檢測到強度變化以及對應的位置，根據具體狀況。來得到相應的特征，有利于后續進行更有針對性的處理。使用射線檢測技術能夠顯示出圖像，讓殘缺的位置可以更直觀的顯現出來。不過另一方面，這樣的檢測方法會影響人體正常的身體新陳代謝，會危害工作人員的健康，所以相關工作人員需要能夠從實際情況著手，選擇合適的檢測方法和防護手段。

4.3 超聲導波技術在壓力管道檢驗中的應用

超聲技術屬于一種微損害技術，能夠很好的用在大規模的管道檢驗上，可以檢測出管道結構的缺陷，擁有距離遠、規模大等優點，不僅可以用在固體檢測上，還可以用在液體檢測上。企業可以使用超聲導播技術來提高檢測效率，增加檢測結果準確性。

4.4 滲透檢測技術在壓力管道檢驗中的應用

所謂滲透檢測技術，是指利用自身的直通技術，實現管道連接在連續運行過程中的外部可檢測性，應用滲透測試結果技術，對壓力管道系統上層進行了測試，它可以更廣泛地應用于檢測大多數非快速吸收材料的表面進氣量，也可用于輸氣管系統的相關檢測工作，具體的操作步驟是將滲透后的液體以巨大的壓力快速滲透到管道中。快速滲透測試的核心技術具有許多最大的優勢。可以檢測加工零件的各種奇特形狀和尺寸，并可以同時用于例行檢查；它也可以檢測任何類型的材料，但壓實的多孔基礎材料除外；它也可以檢測多個零件中的缺陷。

5 無損檢測技術在鍋爐壓力管道中的運用策略

為了保證鍋爐的正常運轉，需要對鍋爐管道定期的檢驗和維護，在對鍋爐進行檢驗時為了保證鍋爐內部結構的正常，避免因檢測而對鍋爐內部產生的損傷，所以通常采用無損檢測技術進行檢測。無損檢測可以在不損傷鍋爐管道況下，對鍋爐管道進行探測，對其安全性和使用壽命進行科學的預估，既能有效保障工作人員的人身安全，同時也能夠增長企業的經濟效益。

5.1 準備工作

在對鍋爐管道檢測的過程中，工作人員首先應當對鍋爐現場進行全方面的觀察，如果在觀察過程中發現了噪音問題，則需要對產生噪音的部位進行檢測。在鍋爐正常運轉的過程中，鍋爐內部的流體運動以及電子信號都會產生噪音，常見的噪音為跳動或摩擦的聲音。再排除因流體運動和電磁信號產生的噪音外，這極有可能是鍋爐內部的運轉出現了問題。對異常噪音的檢測通常通過對鍋爐進行加壓來確定噪音源。鍋爐在轉換能量時通過轉換器與壓力管道的耦合作用原理，來為鍋爐的壓力管道無損檢測技術提供檢測基礎。

5.2 無損檢測的校準環節

在進行無損檢測時，為了提升無損檢測的最終質量，所以要對無損檢測中所采用的儀器設備進行檢查和校準，通常對無損檢測設備的標準通過模擬校驗的方法來進行模擬校驗的過程中，一般采用鉛筆筆芯作為信號隔斷處理的依據。為了提升無損檢驗檢測技術的靈敏程度就需要獲得平均值而平均值的計算通常由筆芯和鍋爐壓力管道呈30度夾角時進行檢測。要對管道進行靈敏度檢測就要模擬聲音源推進過程中的形態，以實現對聲音源的幅度值的有效檢測。當如果模擬元與轉換器之間的距離為100米，則管道平均值與管道的最高值產生的差值就會被設定在某個正常范圍內，為了有效提升管道壓力的檢測數值準確性所以要對無損檢測過程中所采用的相關設備進行嚴格的教程以此來提升檢測的精確度。

5.3 壓力管道無損檢測過程

在對無損檢測設備的檢測儀校準工作完成后，就需要依照聲源的撞擊數值等相關技術參數指標進行效果評估，依照各個技術參數組指標在時間線上的變化來評估鍋爐壓力管道內部存在的問題。檢測過程中會出現多種數值應當對不同的檢測數值進行比較，當聲源的撞擊數值出現較快提升時，就需要停止對鍋爐的壓力加載操作。如果在無損檢測的過程中出現了異常的噪聲，為了避免噪聲對檢測結果產生的影響，就應當在消除噪聲后再進行無損檢測。噪音之外還有很多其他的因素會對無損檢測結果造成影響，所以在進行無損檢測過程當中應當隨時對可能會產生影響的外部因素進行檢查和控制，以此來提升無損檢測的精確度，提升鍋爐的檢測和保養效果。

5.4 無損檢測結果評價

在完成鍋爐壓力管道的無損檢測過程后，要對檢測結果進行科學的評價。要對檢測結果進行等級劃分和等級劃分的依據是發聲源這等級發生源通常分為發聲源的強度以及活度兩種類型，應分別對這兩種類型的發聲源進行確定。在依照發生源的活力進行劃分的過程中，聲發射源的事件數量會隨著鍋爐內部的壓力增加而提升。等發射源逐步的提升發射源活力也會隨之提升，在這個過程中通常采用建筑實驗對檢測過程中所生成的數據指標等相關參數進行測量，在此基礎上完善無損檢測技術的效果評價。

6 結語

不可諱言，嚴格遵循鍋爐壓力管道檢驗周期規定，按時對鍋爐壓力管道進行高效檢驗，是保證鍋爐持續保持健康運行狀態的有效方法和必要措施，而在鍋爐壓力管道檢驗中應用無損檢測技術，可以在保證鍋爐結構不受絲毫損壞的基礎上高效完成鍋爐檢驗工作，并獲取相對精確的檢驗結果，這足以證明，無損檢測技術在鍋爐壓力管道檢驗中具有極大的應用價值。