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锅炉压力容器检验无损检测技术研究

作者: 发布时间:2019-11-26 19:45:58 阅读: 100 次

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锅炉压力容器检验无损检测技术研究

 

摘要:锅炉压力容器是锅炉系统中的重要组成部分,在运行过程中易受多种因素影响产生变形、裂纹等问题,降低锅炉运行安全。对此,可采用无损检测技术进行锅炉压力容器检测,提升压力容器检测质量的同时,增强容器使用可靠性、安全性与耐久性。基于此,本文从无损检测技术相关概念入手,就锅炉压力容器检验中常用的无损检测技术及其实践应用进行了简要分析,以供参考。

关键词:锅炉压力容器;容器检验;无损检测技术

 

引言:锅炉压力容器检验是锅炉压力容器管理工作中的重要内容,在确保锅炉压力容器性能达标,提升锅炉压力容器运行可靠性、安全性,延长锅炉压力容器使用寿命等方面发挥着至关重要的作用。随着锅炉压力容器在日常生产、生活中应用重要性的不断提升,压力容器检验标准、要求增多。在此背景下,无损检测技术以其高安全性、高检测质量与效率、无损伤等优势得到人们越来越多的关注,认知与掌握无损检测技术至关重要。

1无损检测技术的基本认识

无损检测技术(Non Destructive Testing/non-destructive examination,简写“NDT”或“NDE”)又被称之为“无损探伤技术”,主要是指:在不损坏、破坏或影响被检测对象性能的基础上,在原理技术与先进检测设备结合应用下,对被检测对象问题与信息(包括物理参数、化学参数)等进行检测的技术[1]

相对于传统检测技术而言,无损检测技术具有非破坏性、动态性、严谨性、互容性、全面性等特征。能够实现压力容器焊缝表面、使用状态、内部结构、系统杂质等的有效检测。因此,在锅炉压力容器检验中,应用无损检测技术具有如下意义:其一,保障产品性能,提升检验质量。无损检测技术的全面性与动态性决定,其可应用于锅炉压力容器生产制造整个流程中,保证各流程工艺操作的准确性、安全性,降低生产误差、缺陷、返修概率,以保证锅炉压力容器生产质量的达标,实现锅炉压力容器检验质量与效率的提升。其二,提升产品效益,推动工艺创新。无损检测技术无论是应用于锅炉压力容器生产还是应用于锅炉压力容器使用中,皆能在一定程度上增加企业经济效益,推动工艺技术的革新。例如,在生产中应用无损检测技术,能够在不损害检测对象性能的基础上,实现原材料、零构件、各工序的问题检测与故障清除,提升生产安全水平的同时,降低生产成本;在锅炉压力容器使用过程中,无损检测技术不会在压力容器检验中对其产生二次损坏,且检测效果更显著,为锅炉压力容器维修养护提供依据,规避锅炉压力容器安全隐患对锅炉运行的不利影响,同时为锅炉压力容器检验技术的创新发展奠定良好基础。

2锅炉压力容器检验中常用的无损检测技术

随着近些年无损检测技术理论与实践研究的不断深入,无损检测技术类型呈现出多元化发展态势。在锅炉压力容器检验中,应用较为广泛的无损检测技术主要有以下几种:

2.1超声无损检测技术

超声无损检测技术是锅炉压力容器检验中应用较为广泛的技术之一。基于不同介质中超声波传播速度、反射波、折射波、透射波不同的原理,在锅炉压力容器检验中,利用超声波检测装置,向被检测的锅炉压力容器发射超声波,使其在所要检测的部位进行传播,并由超声波接受由锅炉压力容器缺陷处发射回来的超声波或透射波,从而根据超声波变化情况,进行锅炉压力容器缺陷的精准定位,并在定性分析、定量分析基础上,掌握锅炉压力容器损伤情况[2]。超声无损检测技术具有穿透力强、操作简单、设备管理方便、检验成本低等优势,在锅炉压力容器面积型问题检测中具有较高的实用性,能够有效检测到锅炉压力容器焊缝表面是否存在夹渣、裂缝、焊接不良等问题。

2.2磁粉无损检测技术

磁粉无损检测技术在锅炉压力容器检验中所遵循的工作原理为:磁力线在锅炉压力容器故障(缺陷)处的排列方式不同,可产生漏磁场,当漏磁场强度达到一定程度时实现磁粉的有效吸附,实现锅炉压力容器缺陷的准确显示。磁粉无损检测技术在铁磁性材料质量检验中具有较为广泛的应用,能够实现铁磁性材料表面、零部件、焊接件等的不连续细微裂纹的可视化,及时锅炉压力容器存在的裂纹、发纹问题。磁粉无损检测技术在锅炉压力容器检验中存在一定的限制,无法实现奥氏体不锈钢材料、非磁性材料、划伤较浅的缺陷、构件中埋藏较深的缺陷等的准确检测。

2.3红外无损检测技术

红外无损检测技术是以红外辐射现象问题基本工作原理,在红外热像仪(图1)、红外点温仪检测设备应用下,对锅炉压力容器进行检验的技术。通常情况下,应用红外无损检测技术能够记录并直观显示锅炉压力容器因缺陷热性质所产生的温度变化,工作人员根据温度变化情况,进行锅炉压力容器缺陷判断,了解锅炉压力容器安全水平,达到检测目的。红外无损检测技术在锅炉压力容器焊接件缺陷、锅炉压力容器保温层变化等检验中具有较强适用性。

 

1红外热像仪

2.4渗透无损检测技术

渗透无损检测技术所遵循的原理主要为毛细管现象、渗透液浸润功能。因此,在锅炉压力容器渗透无损检测过程中,通常利用含有荧光或染色物质的渗透液,涂抹到锅炉压力容器及其工件外表面,使渗透剂能够渗透到锅炉压力容器缺陷中。与此同时,除去多余的渗透液,并涂抹显像剂,此时锅炉压力容器缺陷中的渗透液能够将显示剂吸附,从而将锅炉压力容器存在的缺陷以直观的形式呈现。渗透无损检测技术具有操作简便、检测成本低、缺陷可直接观察等优势,在锅炉压力容器表面裂缝缺陷检验中具有较强适用性。

2.5射线无损检测技术

射线无损检测技术所遵循的原理为:不同介质中射线传播的衰减性不同。因此,在锅炉压力容器射线无损检测中,当锅炉压力容器存在缺陷时,透过的射线强度将产生变化,根据射线强度变化,在对比分析中,可推断锅炉压力容器缺陷位置。射线无损检测技术针对焊接未焊透夹杂、气孔、裂纹等锅炉压力容器缺陷具有较好的检测效果。图2为射线无损检测技术应用下,锅炉压力容器胶片焊缝缺陷识别结构图。

 

1压力容器胶片焊缝缺陷识别结构图

3无损检测技术在锅炉压力容器检验中的应用

3.1锅炉压力容器制造检验中的应用

    锅炉压力容器制造过程中的无损检测是提升锅炉压力容器质量,确保锅炉压力容器性能满足实际需求的基础。在锅炉压力容器制造过程中,为保证检验质量与效率,需对所言检验内容具有明确的了解,了解检验工件属性、类别、特征与作用。并遵循经济性、安全性、可靠性、高效性等原则,有针对性选择无损检测技术。例如,锅炉压力容器制造过程涉及到众多焊接工艺,需有效提升焊接质量,避免表面开口、裂纹等问题的产生。对此,可适当采用射线无损检测技术、超声无损检测技术、渗透无损检测技术、红外无损检测技术、磁粉无损检测技术等进行检测。通常情况下,在锅炉压力容器表面开口检测过程中,可应用磁粉探伤机对锅炉压力容器焊件坡口、焊件裂缝进行检验;利用超声波无损检测技术对锅炉压力容器对接焊缝内部存在缺陷进行检测;对于具备特殊要求的锅炉压力容器,可采用多种无损检测技术并用的方式进行检测。

3.2锅炉压力容器使用检验中的应用

锅炉压力容器在长期使用中不可避免会受到各种各样因素影响,产生损伤与失效问题。这就需要相关工作人员能够遵循有关规定,对现役锅炉压力容器进行定期或不定期的检验,以确保锅炉压力容器运行的稳定与安全,降低压力容器故障对锅炉系统存在的不利影响。通常情况下,在锅炉压力容器使用检验中,疲劳裂缝、材质劣化、高温蠕变等是重点检验内容。在停机检验时,可科学应用无损检测技术进行缺陷判断、分析与确定。例如,利用超声波无损检测技术对锅炉压力容器容易产生腐蚀缺陷的部位进行检测,了解锅炉压力容器腐蚀情况;利用磁粉无损检测技术对铁磁性材料锅炉压力容器表面缺陷,如对接焊缝缺陷、壳体裂纹缺陷等进行检验;对磁粉无损检测技术无法检测的位置,可利用渗透无损检测技术、涡流无损检测技术等进行微观损伤、锅炉压力容器内部裂纹等缺陷的检测。

结论:无损检测技术在锅炉压力容器检验中的科学应用,是检验工作现代化发展的重要表现,是科学技术与锅炉压力容器管理的有效结合,有利于提升检验质量与效率。对此,在明确认知无损检验技术应用重要性的基础上,应对其具有全面认知,以提升无损检测技术应用准确性、科学性,为锅炉压力容器安全、稳定、高效、优质运行提供保障。

参考文献:

[1]岳经凯.压力容器检验中的常用无损检测技术及实践探究[J].科技风,2018(28):105.

[2]李栋.浅谈无损检测技术在锅炉压力容器检验中的运用[J].中国设备工程,2018(16):75-76.