火力發(fā)電廠高溫緊固螺栓中磁粉檢驗的應(yīng)用

邵華輝

摘 要：經(jīng)濟快速發(fā)展，離不開良好穩(wěn)定的電力供給，隨著我國電力事業(yè)創(chuàng)新發(fā)展，一些新技術(shù)、新設(shè)備得到推廣與應(yīng)用，電力實現(xiàn)了可持續(xù)發(fā)展的目標，我國的火力發(fā)電廠較為普遍，是推動經(jīng)濟快速發(fā)展的根本動力。在火力發(fā)電廠中有著較多的技術(shù)應(yīng)用，其中高溫緊固螺栓技術(shù)起到了重要的作用，對火力發(fā)電廠高效穩(wěn)定運行具有現(xiàn)實的意義，只有全面保證高溫緊固螺栓安全，才能實現(xiàn)良好的供電，科學精準的磁粉檢驗及超聲波檢驗?zāi)軌驅(qū)崿F(xiàn)穩(wěn)定安全運行的根本目標。文章主要通過對磁粉檢驗的分析，進一步提出了磁粉檢驗工藝與方法。

關(guān)鍵詞：磁粉檢驗；火力發(fā)電廠；高溫緊固螺栓

中圖分類號：TM62 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2017）36-0147-02

針對電廠的安全運行，我國已經(jīng)出臺了一系列的制度規(guī)定，在電廠運行過程中，需要嚴格執(zhí)行相關(guān)標準，確保安全穩(wěn)定的運行。DL439-91《火力發(fā)電廠高溫緊固件技術(shù)導(dǎo)則》當中第3.7條對檢驗標準進行了嚴格的規(guī)定，規(guī)定中明確“對大于和等于M32的螺栓均需要進行100%的超聲波檢驗（必要時可用磁粉、著色以及其他檢驗方法檢查），不得有裂紋和影響強度的缺陷存在，有裂紋的螺栓應(yīng)報廢”，在檢驗過程中，我們要嚴格遵循規(guī)定要求，做好高溫緊固螺栓標準化檢驗，確保運行的穩(wěn)定與安全。規(guī)定中高度重視火力發(fā)電廠高溫緊固螺栓的檢驗，說明其在運行過程中的重要地位，當前，在發(fā)電廠運行過程中，檢驗工作還存在一些問題，這些問題需要不斷改善提升，才能確保檢驗精準到位，實現(xiàn)火力發(fā)電廠良好的運行。

1 火力發(fā)電廠高溫緊固螺栓概述以及損傷原因分析

1.1 概述

電廠各設(shè)備運行中，高溫緊固螺栓是重要的部件，其在實際運行中為火力發(fā)電廠提供了強大的支撐，這類重要金屬部件是否牢固穩(wěn)定，關(guān)系到電廠運行質(zhì)量，在實際運行中承載著高溫、應(yīng)力及腐蝕，各方面均會造成嚴重的運行問題，設(shè)備在運行過程中，往往會形成高溫，螺栓在高速度運行狀態(tài)下，同時加上高溫加熱，很容易出現(xiàn)斷裂、抖落等問題，如果出現(xiàn)問題，則會對機組運行造成安全事故，嚴重的還會導(dǎo)致人員傷亡，所以說，充分保證高溫螺栓運行安全是電廠運行的關(guān)鍵，要不斷加強檢驗檢測力度，確保運行品質(zhì)，維護生產(chǎn)安全。高溫緊固螺栓有多種類型與用途，在標準劃定上有嚴格的等級，根據(jù)其外部特征劃分為剛性螺栓與柔性螺栓兩類；根據(jù)其形狀劃分為直筒螺栓與細腰螺栓兩類；根據(jù)具體結(jié)構(gòu)劃分有中心孔與無中心孔兩種類型。不同的螺栓有著不同的作用與功能，要根據(jù)設(shè)備情況選擇使用，發(fā)揮出螺栓的功能。從我國現(xiàn)行電廠運行情況看，火力發(fā)電廠普遍應(yīng)用的還是柔性細腰螺栓，柔性細腰螺栓能夠確保擰緊，很少出現(xiàn)螺栓變形問題，特別是壓力平方根集中到螺桿部位，應(yīng)力能夠得到有效控制，在當前電廠運行中，有著非常廣泛的應(yīng)用，也發(fā)揮了重要的作用。

1.2 損傷原因分析

電廠運行過程中，需要承受較高的壓力與應(yīng)力，而高溫緊固螺栓承載的力主要集中到旋和螺紋上的荷載部位，各部分壓力并不均勻，在適當?shù)膹椥苑秶鷥?nèi)，靠近螺母支承面的第一圈螺紋荷載較大，其余螺紋荷載程度逐漸減小。在實際應(yīng)用中，往往會出現(xiàn)操作不當，導(dǎo)致?lián)p傷，比如說，進行大修拆卸，如果操作不當，很容易造成中心孔內(nèi)部受到灼傷及熱力影響，使螺紋中心孔橫向裂紋出現(xiàn)變形裂紋，如果不被發(fā)現(xiàn)，投入使用后，很容易影響整體機組工效，嚴重的還會導(dǎo)致生產(chǎn)事故。

2 超聲波檢驗的不足之處

只有全面對高溫緊固螺栓做好科學精準檢驗，才能保證運行安全，實現(xiàn)安全生產(chǎn)的總體目標，但是，在實際操作過程中，超聲波檢驗無法全面發(fā)現(xiàn)問題，雖然這種檢驗方式是當前最主要的檢驗方法，但對于高溫緊固螺栓裂紋的檢驗并不能完全發(fā)現(xiàn)與解決，在運用超聲波檢測時，還有許多問題得不到處理，嚴重影響到了精準率。比如說，裂縫小于1mm的微小裂紋缺陷通過超聲波檢測是查不出來的，因為這種波段對細微的裂紋不起直接性作用，造成這種問題的成因主要如下，一是縱波斜探頭頻率標準不到位，根據(jù)規(guī)定標準要求，其相應(yīng)標準為2.5MHz-5MHz（波長>1mm），但在實際應(yīng)用中，無法實現(xiàn)對細微裂紋的判斷，檢測到印紋情況；二是產(chǎn)生波探傷標準孔≈1mm，超聲波探傷靈敏度約為λ/2，而在實際操作過程中，波的衍射對微小裂紋無法形成正確的判斷，在進行檢測中存在一定的漏洞，不能精準做出認定。

3 質(zhì)量檢驗與驗收標準

要想全面實現(xiàn)科學檢驗，則需要根據(jù)規(guī)定標準進行設(shè)計，形成檢驗方案，根據(jù)方案對高溫緊固件進行科學評定，制定相關(guān)方案時，需要嚴格遵循質(zhì)量檢驗及驗收標準，根據(jù)JB/T4730.4-2010《承壓設(shè)備無損檢測》中第9.1條規(guī)定，第三條是DL439-91《火力發(fā)電廠高溫緊固件技術(shù)導(dǎo)則》中第3.7條規(guī)定的標準要求，嚴格進行設(shè)計計算，保證部件安全運行。標準規(guī)定，一是不允許存在任何裂紋和白點；二是緊固件和軸類零件不允許出現(xiàn)明顯的橫向缺陷；三是避免出現(xiàn)有裂紋和影響強度的缺陷。只有嚴格標準，才能在檢驗中高標準嚴要求，確保部件運行的穩(wěn)定與安全。

4 磁粉檢驗過程

磁粉檢驗是當前最為先進的一種檢驗方法，檢驗過程中，需要遵循標準流程，做好充分的部件認定，為實現(xiàn)高效穩(wěn)定運行提供良好保障。

4.1 選擇螺栓

進行磁粉檢驗需要對部件的材質(zhì)進行科學選定，這樣才能達到良好的檢驗效果。部件材質(zhì)選擇主要是35CrMoA-5的螺栓10個，主要規(guī)格為M80×6×600，確保檢驗質(zhì)量。進行部件熱處理的時候，一定要保證水冷或油冷溫度，一般為850℃～870℃，回火溫度控制為550℃～630℃，螺栓剩余磁感應(yīng)強度保持在1.11T，矯頑力保持1376A/m。

4.2 設(shè)備

檢驗設(shè)備較為關(guān)鍵，針對不同的部件情況，需要使用不同的設(shè)備，使用的檢驗設(shè)備主要依據(jù)是JB/T4730-2010中的規(guī)定標準，固定式磁粉探傷機是當前最普遍的設(shè)備。endprint

4.3 磁粉及載液選擇

磁粉是檢驗的關(guān)鍵因素，需要嚴格選擇使用，磁粉的使用與數(shù)據(jù)提取有直接關(guān)系，只有全面選擇好磁粉，才能實現(xiàn)高品質(zhì)的檢驗。一般情況下，磁粉使用的是YC-2熒光磁粉，同時也需要對載液進行確定，配合YC-2熒光磁粉使用的LPW-3油基載液是當前較常見的配置，熒光磁懸液濃度保持到0.5g/L。

4.4 計算方法

檢驗計算的方法至關(guān)重要，沒有良好的方法再好的載體也無法取得科學依據(jù)，只有充分執(zhí)行標準規(guī)定，嚴格選擇使用檢驗載體，才能形成科學的數(shù)據(jù)，檢驗過程中，通過連續(xù)使用，對縱向磁化螺栓各種缺陷進行檢驗，同時，需要根據(jù)順序，對高溫緊固螺栓橫向裂紋缺陷做進一步的確認，檢測時，需要嚴格細致，避免出現(xiàn)誤差，保證檢驗數(shù)據(jù)的精準。

4.5 檢驗控制

安裝設(shè)備的時候，為了避免出現(xiàn)螺旋部位生銹，一般情況下會使用大量的油脂進行安裝，往往會使一些問題得到掩飾，為了保證檢驗質(zhì)量效果，進行檢驗前，一定要對螺栓油脂進行必要的清洗，全面清除部件油脂的方法是使用酒精、丙酮等清洗液，確保清洗效果。檢驗時，要嚴格步驟確保檢驗質(zhì)量合格。磁化控制是關(guān)鍵，通常，磁化螺栓能夠檢驗出縱向、橫向兩方面的缺失問題，磁化過程中，注重斷電相位控制器使用，控制磁化時間應(yīng)為0.25～1s之間。

4.6 磁懸液的使用標準

噴灑施加磁懸液的時候，一定要嚴格方法，保證均勻，避免出現(xiàn)大面積堆積，造成數(shù)據(jù)的不準確。檢驗時的磁懸液具體濃度標準應(yīng)該保持到0.5g/L。整體檢驗過程中的噴灑次數(shù)較為主要，可以根據(jù)檢驗情況，進行2-3次的操作。磁懸液應(yīng)用時，要保證標準，一是把整個螺旋潤濕后才能施加磁懸液，保證檢驗效果；二是施加完成以后需要保證不受環(huán)境影響，注意加強保護，避免任何磁性物質(zhì)靠近接觸螺栓；三是檢測螺旋橫向缺陷一定要及時進行懸液添加，確保螺栓磁化效果。

4.7 觀察記錄

要想精準提取數(shù)據(jù)，觀察到位，則需要在暗室里進行細致的觀察，通過對螺栓磁痕顯示的情況判斷，及時發(fā)現(xiàn)問題所在，通常暗室光照小于201x即可。螺栓表面使用黑光燈輻射照度應(yīng)≥1000才能精準的進行辨認，確保微小痕跡能夠顯示出來。觀察過程中，可以適當使用放大鏡，利于對裂紋進行全面觀察，確保全面。對發(fā)現(xiàn)的問題，需要使用照相的方式，對問題所在進行全面記錄，同時，也可以根據(jù)現(xiàn)場情況，做好草圖記錄。當一切檢驗完成以后，需要進行螺栓退磁處理，如果部件上存在剩磁，則會在運行中阻礙儀表運行，影響精準度。最后，根據(jù)檢驗結(jié)果，形成可行性分析報告，對檢驗情況、缺陷發(fā)現(xiàn)、分析結(jié)果，處理意見進行系統(tǒng)分析與列表，保證部件運行穩(wěn)定。

5 結(jié)束語

只有全面做好部件檢驗，才能及時發(fā)現(xiàn)問題，避免出現(xiàn)運行事故，檢驗過程中，需要明確具體檢驗手段與標準，嚴格控制好流程與方法，運用磁粉檢驗對高溫緊固螺栓做好安全檢驗，能夠從根本上確?；鹆Πl(fā)電廠穩(wěn)定運行，使電廠實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

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