無損檢測技術(shù)在鍋爐受熱面管子及鍋爐范圍內(nèi)管道檢驗(yàn)中的運(yùn)用

姜浩 湯倩 貴州省特種設(shè)備檢驗(yàn)檢測院

無損檢測技術(shù)在鍋爐受熱面管子及鍋爐范圍內(nèi)管道檢驗(yàn)中的運(yùn)用

姜浩 湯倩 貴州省特種設(shè)備檢驗(yàn)檢測院

當(dāng)前，新技術(shù)的發(fā)明越來越多，無損檢測技術(shù)的出現(xiàn)，大大方便了鍋爐受熱面管子及鍋爐范圍內(nèi)管道的檢測工作。鍋爐受熱面管子及鍋爐范圍內(nèi)管道檢測，是對鍋爐設(shè)備的正常運(yùn)行的保障以及重要手段?，F(xiàn)在鍋爐受熱面管子及鍋爐范圍內(nèi)管道的檢測還存在許多問題，對鍋爐設(shè)備的正常運(yùn)行產(chǎn)生很大影響，也為它的安全性以及穩(wěn)定性埋下隱患。所以，在實(shí)際工作中，一定要對鍋爐受熱面管子及鍋爐范圍內(nèi)管道進(jìn)行檢測，確保其不會出現(xiàn)故障而造成的人員以及經(jīng)濟(jì)的損失。

無損檢測技術(shù) 鍋爐受熱面管子及鍋爐范圍內(nèi)管道 檢驗(yàn) 應(yīng)用

現(xiàn)階段，由于我國科技力量的增強(qiáng)，鍋爐受熱面管子及管道的檢測技術(shù)也得到了顯著提升。鍋爐在實(shí)際工作運(yùn)行中對鍋爐受熱面管子及鍋爐范圍內(nèi)管道會有很大的影響。繼而造成壓力管道出現(xiàn)問題，而這些問題與鍋爐的工藝結(jié)構(gòu)有很大關(guān)系。對鍋爐受熱面管子及鍋爐范圍內(nèi)管道采用無損檢測技術(shù)，才能保障鍋爐受熱面管子及鍋爐范圍內(nèi)管道的正常使用，合理、科學(xué)的鍋爐受熱面管子及鍋爐范圍內(nèi)管道檢測有著非常大的意義。

1 無損檢測技術(shù)的相關(guān)概念

1.1 無損檢測技術(shù)概念

無損檢測技術(shù)指的是在不破壞、不影響被檢測對象的使用性能，也不損壞被測對象內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)的條件下，在材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)出現(xiàn)異常以及缺陷的情況下，就會導(dǎo)致熱量、聲音、電磁特性等方面的變化，使用先進(jìn)儀器設(shè)備進(jìn)行定位、定量檢測的過程。

1.2 無損檢測技術(shù)的組成

無損檢測技術(shù)是現(xiàn)代工業(yè)的重要組成，尤其是在鍋爐受熱面管子及鍋爐范圍內(nèi)管道的檢測中，其發(fā)揮的作用越來越大。常規(guī)的無損檢測技術(shù)包括射線檢測、超聲波檢測、磁粉檢測以及滲透檢測等方法。一般情況下，對被檢測物的內(nèi)部缺陷進(jìn)行檢測時(shí)，應(yīng)采用射線或超聲波進(jìn)行檢測；對被檢測物的表面缺陷進(jìn)行檢測時(shí)，選用磁粉檢測和滲透檢測，若被檢對象為鐵磁性材料時(shí)，要優(yōu)先考慮磁粉檢測，若被檢對象為非多孔性材料的開口性缺陷時(shí)，應(yīng)選擇滲透檢測方式。

1.3 無損檢測技術(shù)人員的要求

從事無損檢測工作的人必須具備相應(yīng)的無損檢測資格，無損檢測資格等級分別為Ⅰ級（初級）、Ⅱ級（中級）和Ⅲ級（高級），其中Ⅰ級（初級）人員只能操作無損檢測設(shè)備器材，Ⅱ級（中級）人員可編制無損檢測工藝卡，并按檢測工藝獨(dú)立進(jìn)行檢測工作，評定檢測結(jié)果。Ⅲ級（高級）人員可根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)編制無損檢測通用工藝規(guī)程，審核或簽發(fā)檢測報(bào)告，解釋檢測結(jié)果，裁定Ⅱ級（中級）人員對檢測結(jié)論的技術(shù)爭議，在出具檢測報(bào)告時(shí)，對于射線檢測技術(shù)，必須有初評人以及復(fù)評人參與，而初評、復(fù)評人必須具備Ⅱ級（中級）以上資格。

2 鍋爐受熱面管子及鍋爐范圍內(nèi)管道無損檢測重要性及檢測原則分析

2.1 鍋爐受熱面管子及鍋爐范圍內(nèi)管道無損檢測重要性分析

鍋爐受熱面管子及鍋爐范圍內(nèi)管道的檢測是對鍋爐安全運(yùn)行的有力保證。鍋爐在實(shí)際工況下運(yùn)行時(shí)，受熱面管子和鍋爐范圍內(nèi)管道很容易受到很多因素的影響而出現(xiàn)問題，所以，在實(shí)際的工作中，一定要確保受熱面管子及鍋爐范圍內(nèi)管道的安全性。為保證鍋爐的安全使用，必須對鍋爐受熱面管子及鍋爐范圍內(nèi)管道實(shí)施檢測，因此，無損檢測成為了鍋爐受熱面管子及鍋爐范圍內(nèi)管道必不可少的檢測方法。使用無損檢測，不僅可以鎖定鍋爐受熱面管子及鍋爐范圍內(nèi)管道中檢測部位的異常情況，同時(shí)對被檢設(shè)備不造成損壞，所以無損檢測越來越受到人們的重視。

2.2 鍋爐受熱面管子及鍋爐范圍內(nèi)管道無損檢測的原則分析

對鍋爐受熱面管子及鍋爐范圍內(nèi)管道進(jìn)行無損檢測，可以對其使用情況以及問題進(jìn)行評定，推斷鍋爐的安全狀況，同時(shí)，通過定期檢測還能夠掌握缺陷的動態(tài)情況，可以對一定檢測周期內(nèi)鍋爐受熱面管子及鍋爐范圍內(nèi)管道能否安全運(yùn)行進(jìn)行推測，評判鍋爐受熱面管子及鍋爐范圍內(nèi)管道應(yīng)該進(jìn)行返修還是報(bào)廢處理。在對鍋爐受熱面管子及鍋爐范圍內(nèi)管道進(jìn)行質(zhì)量評定時(shí)，對鍋爐受熱面管子及鍋爐范圍內(nèi)管道表面出現(xiàn)的問題進(jìn)行檢測，從而確定鍋爐受熱面管子及鍋爐范圍內(nèi)管道的質(zhì)量問題，對鍋爐受熱面管子及鍋爐范圍內(nèi)管道的質(zhì)量進(jìn)行評定，可以有效控制壓力管道的質(zhì)量。

3 鍋爐受熱面管子及鍋爐范圍內(nèi)管道檢驗(yàn)過程中存在的問題及解決策略

3.1 存在的問題

（1）鍋爐受熱面管子及鍋爐范圍內(nèi)管道自身存在問題

現(xiàn)在我國的鍋爐受熱面管子及鍋爐范圍內(nèi)管道都普遍存在著一些問題，比如管道原材料剛度不夠、支撐件腐蝕、強(qiáng)度不夠、防護(hù)距離不夠等，是當(dāng)前鍋爐受熱面管子及鍋爐范圍內(nèi)管道最常見的問題。

（2）檢測過程中要受到異常物質(zhì)及輻射物質(zhì)的影響

檢測時(shí)所遇到的異常物質(zhì)主要是粉塵、有毒物質(zhì)以及一些腐蝕性物質(zhì)等，這些因素對壓力管道的檢測帶來一定的困難。一旦受到非控制因素的影響，很容易使技術(shù)人員出現(xiàn)呼吸道感染、中毒、燒傷、燙傷或受到輻射現(xiàn)象。進(jìn)行X射線檢測時(shí)，如果現(xiàn)場操作不當(dāng)，會造成人員受到輻射現(xiàn)象，這種輻射對人的損害是非常大，所以在檢測過程中一定要注意輻射傷害，以免對技術(shù)人員本身造成損傷。

（3）鍋爐受熱面管子及鍋爐范圍內(nèi)管道檢測過程中出現(xiàn)的其他一系列問題

相關(guān)設(shè)備的原始資料記錄不全、管理不到位，使用管理與日常維護(hù)保養(yǎng)也沒有按照要求進(jìn)行，另外，鍋爐受熱面管子及鍋爐范圍內(nèi)管道在長期使用過程中會出現(xiàn)老化現(xiàn)象，老化嚴(yán)重很容易出現(xiàn)裂紋和損壞現(xiàn)象，進(jìn)行檢測時(shí)一定要重視這些問題，并對出現(xiàn)損壞及老化部位及時(shí)進(jìn)行更換。

3.2 解決策略

對于鍋爐受熱面管子及鍋爐范圍內(nèi)管道自身存在的問題：首先，鋼管生產(chǎn)應(yīng)提高制造工藝水平，采用先進(jìn)的生產(chǎn)線，完善檢測手段和質(zhì)量管理體系的建設(shè)，提高檢測人員的責(zé)任心，確保各類缺陷均能在制造廠就被及時(shí)檢出，盡量避免存在缺陷的管材出廠；其次，鍋爐制造企業(yè)應(yīng)按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格把好材料入廠的檢驗(yàn)關(guān)和水壓試驗(yàn)關(guān)，盡可能使原材料質(zhì)量缺陷在制造環(huán)節(jié)得到發(fā)現(xiàn)和消除，防止存在質(zhì)量問題的原材料進(jìn)入用于設(shè)備制造，避免給后續(xù)的安裝和使用環(huán)節(jié)留下安全隱患，在生產(chǎn)制造以及安裝過程中都要進(jìn)行嚴(yán)格控制，對其原材料質(zhì)量、焊接質(zhì)量以及安裝工藝要進(jìn)行嚴(yán)格把關(guān)；再次，質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督部門和特種設(shè)備檢驗(yàn)檢測機(jī)構(gòu)應(yīng)履行好監(jiān)督檢驗(yàn)職責(zé)，在水壓試驗(yàn)等生產(chǎn)、制造、安裝過程的一些重要環(huán)節(jié)實(shí)施有效的監(jiān)督，使設(shè)備質(zhì)量缺陷得以及時(shí)的發(fā)現(xiàn)和處理；最后，設(shè)備安裝和使用單位應(yīng)加強(qiáng)相關(guān)人員的責(zé)任心和設(shè)備質(zhì)量的驗(yàn)收工作，積極探索和研究新的檢測方法，擴(kuò)展設(shè)備檢測覆蓋范圍，以保障設(shè)備制造缺陷能夠有效的檢出和及時(shí)的處理，最大限度地防止因設(shè)備制造缺陷造成的生產(chǎn)事故和經(jīng)濟(jì)損失。在鍋爐受熱面管子及鍋爐范圍內(nèi)管道的實(shí)際生產(chǎn)制造過程中要嚴(yán)格按照生產(chǎn)規(guī)范進(jìn)行生產(chǎn)制造，對于檢測過程中的安全問題，尤其是射線檢測應(yīng)注意以下兩個(gè)方面的問題：①人員防護(hù)，X射線操作人員應(yīng)配備防護(hù)服、報(bào)警器及個(gè)人劑量儀，報(bào)警器及個(gè)人劑量儀應(yīng)定期進(jìn)行檢定或校準(zhǔn)，以保證準(zhǔn)確有效；X射線操作人員應(yīng)按期進(jìn)行健康查體，檢查應(yīng)在具備資質(zhì)的專業(yè)衛(wèi)生部門進(jìn)行；從事X射線操作人員應(yīng)建立個(gè)人健康檔案，包括個(gè)人健康查體記錄、個(gè)人劑量記錄等；對于經(jīng)檢查不適合從事放射性工作的人員，應(yīng)及時(shí)調(diào)離放射性工作崗位。②現(xiàn)場防護(hù)，現(xiàn)場進(jìn)行X射線檢測時(shí)，應(yīng)通知甲方及相關(guān)單位及時(shí)撤離放射區(qū)，并根據(jù)工作及所用射線程度計(jì)算出安全距離，在照射時(shí)應(yīng)在安全距離15米以外拉警戒繩；每臺探傷機(jī)應(yīng)配備2臺報(bào)警器進(jìn)行監(jiān)測，每次檢測前應(yīng)首先將X射線機(jī)開機(jī)，打到工作狀態(tài)后，用兩臺報(bào)警器分別監(jiān)測，如果兩臺報(bào)警器都能正常報(bào)警，說明報(bào)警器工作正常，可以用于監(jiān)測，如果報(bào)警器不能正常工作報(bào)警時(shí)，不能用于現(xiàn)場監(jiān)測，應(yīng)修理并檢定后方可使用；現(xiàn)場檢測時(shí)，操作人員應(yīng)佩帶個(gè)人劑量計(jì)，個(gè)人劑量計(jì)應(yīng)按期檢定，保證劑量計(jì)處于正常狀態(tài)。對于其他問題，使用單位應(yīng)當(dāng)在平時(shí)工作中做好維護(hù)保養(yǎng)等各項(xiàng)工作。

4 無損檢測技術(shù)的主要特征及在鍋爐受熱面管子及鍋爐范圍內(nèi)管道檢測中的應(yīng)用

目前來說，無損檢測技術(shù)是鍋爐檢測中最為常見的檢測技術(shù)。在無損檢測時(shí)應(yīng)結(jié)合設(shè)備的結(jié)構(gòu)、材質(zhì)以及介質(zhì)等對無損檢測方法進(jìn)行確定。無損檢測技術(shù)的顯著特點(diǎn)是對被檢測物進(jìn)行無損檢測時(shí)，采用不同檢測方法，檢出率幾乎可以達(dá)到百分之百。另外，進(jìn)行無損檢測時(shí)，不需要大量的輔助耗材，其檢測工藝相對比較簡易，且不會對被檢部位造成損傷。

4.1 無損檢測技術(shù)在檢測中的具體應(yīng)用

目前對鍋爐進(jìn)行無損檢測時(shí)，最常用的無損檢測技術(shù)主要有四種，即射線檢測、超聲波檢測、磁粉檢測以及滲透檢測。其他比較常見的無損檢測，比如電磁技術(shù)。下面對這四種無損檢測技術(shù)以及電磁技術(shù)在進(jìn)行壓力管道的檢測時(shí)的具體應(yīng)用進(jìn)行分析。

（1）射線檢測

射線檢測是鍋爐受熱面管子及鍋爐范圍內(nèi)管道進(jìn)行無損檢測技術(shù)中最為普遍的一種檢測技術(shù)。射線檢測原理是將射線穿透管壁，依據(jù)射線在穿過管壁時(shí)，在不同組織中發(fā)生射線能量衰減程度不同的特性來對設(shè)備缺陷進(jìn)行檢測。目前常用的射線檢測技術(shù)主要是射線照射法、DR、CR和工業(yè)視屏等。射線檢測能檢出各種缺陷，但對于面積型缺陷的檢出率受到缺陷所在面與射線束夾角的影響。

（2）超聲波檢測

超聲波探測技術(shù)也是無損檢測技術(shù)中比較普遍的應(yīng)用技術(shù)。超聲波檢測技術(shù)是依據(jù)超聲波的界面反射和尖端衍射特性對設(shè)備進(jìn)行檢測的，這種檢測技術(shù)的原理是經(jīng)過晶片的壓電效應(yīng)產(chǎn)生超聲波。超聲波在傳播過程中遇到兩種不同組織的界面或缺陷尖端時(shí)，超聲波會發(fā)生反射或衍射現(xiàn)象。也就是說，超聲波檢測時(shí)，管壁有氣孔或者其他雜質(zhì)，很可能使超聲波在傳播時(shí)出現(xiàn)反射或衍射現(xiàn)象。這時(shí)，經(jīng)過專業(yè)的接收儀器，捕捉相應(yīng)的反射波或衍射波，來判斷缺陷的位置、大小等情況。利用超聲波進(jìn)行檢測主要依靠的是超聲波探傷儀，它是將儀器的探頭部位與管壁接觸，通過耦合劑，使超聲波傳播到管壁中，同時(shí)接收反射波或衍射波。在進(jìn)行超聲波進(jìn)行檢測時(shí)一定要注意，為了實(shí)現(xiàn)探測質(zhì)量，需要被檢部位的表面必須光滑，并且要有一定的位置方便探頭接觸壓力管道。

（3）磁粉檢測

磁粉檢測運(yùn)用于鐵磁性材料的設(shè)備，這種鐵磁性材料在磁場中被磁化后，存在表面或近表面缺陷的部位會出現(xiàn)漏磁現(xiàn)象，采用磁粉形成磁痕顯示。這時(shí)就可以找到缺陷位置并對其進(jìn)行分析判斷。被檢件磁化時(shí)可以用交流電，也可以用直流電，前者由于電流的集膚效應(yīng)，而表現(xiàn)為檢測表面缺陷時(shí)靈敏度較高，后者則由于磁化場較均勻而能發(fā)現(xiàn)近表面的缺陷。另外，磁化被檢件時(shí)既要進(jìn)行周向磁化，又要進(jìn)行縱向磁化，以免不同方向的缺陷被漏檢，檢測過程中還應(yīng)注意由于材料晶粒大小和組織不均勻等帶來的假缺陷現(xiàn)象。

（4）滲透檢測

滲透檢測又被稱為滲透探傷，依據(jù)毛細(xì)作用原理，使?jié)B透劑滲透于被檢表面開口性缺陷中，在通過顯像劑顯示缺陷的位置。正是用這種毛細(xì)原理為基本思路，來對設(shè)備表面開口缺陷進(jìn)行無損檢測，這種方法是常規(guī)無損檢測方法之一，其適用性比較強(qiáng)。檢測時(shí)，在被檢部位的表面涂抹含有一定量的熒光染料或其他著色染料的滲透劑，在滲透作用下經(jīng)過一定的時(shí)間段后，滲透劑就會隨之滲透到缺陷位置處。然后將表面多余的滲透劑進(jìn)行清除，最后再涂上一層可以吸附的顯像劑。在毛細(xì)作用下，顯像劑會吸附滲透到缺陷中的滲透劑，使其回滲到顯像劑中，在一定的光源下，缺陷處的滲透劑也就會顯露出來，從而探測到檢測面缺陷的大小以及分布形態(tài)。

滲透檢測的基本步驟主要包括了六個(gè)部分，主要是：首先，進(jìn)行提前處理；第二，進(jìn)行滲透劑滲透；第三，清理多余滲透劑；第四，用顯像劑顯像；第五，對缺陷位置的具體情況進(jìn)行分析記錄；第六，對缺陷位置進(jìn)行處理。

使用滲透檢測需要注意的是，這種檢測方法的檢測結(jié)果受檢測人員的熟練程度影響較大，因此，進(jìn)行滲透檢測的技術(shù)人員一定要根據(jù)相關(guān)的檢測工藝要求嚴(yán)格執(zhí)行，保證滲透檢測的結(jié)果準(zhǔn)確可靠。

（5）電磁檢測技術(shù)

電磁技術(shù)不僅可以對鍋爐受熱面管子及鍋爐范圍內(nèi)管道進(jìn)行檢測，也可以對其他設(shè)備進(jìn)行檢測。這種技術(shù)是結(jié)合探頭設(shè)備，對被檢設(shè)備輸送電磁信號。如果被檢部位存在缺陷，輸送的電磁信號會將該缺陷信息反饋回來，可以對缺陷位置進(jìn)行確定。這種技術(shù)的效果比較好，與超聲波檢測技術(shù)相類似，不會對被檢設(shè)備造成損傷，也不會造成環(huán)境污染。

4.2 特定位置的無損檢測

（1）原材料的無損檢測

一般情況下，鍋爐受熱面管子及鍋爐范圍內(nèi)管道有無縫道和有縫管道兩種。有縫管的制造方法是將原材料卷成管形狀態(tài)，然后再進(jìn)行焊接而形成的管道。而在實(shí)際中，很多大口徑管道都是通過焊接來完成的，從方法上來說是電阻焊或者埋弧自動焊。無縫管有很多明顯的缺陷，這些缺陷大多平行于管軸線。管道的無損檢測可以采用渦流檢測技術(shù)，這種方法能夠有效對管道進(jìn)行檢測。

（2）小口徑管座角焊縫的無損檢測

管座角焊縫結(jié)構(gòu)在鍋爐中廣泛存在，對該類焊縫進(jìn)行無損檢測，其難度是非常大的，目前，該類管座角焊縫內(nèi)部缺陷檢測技術(shù)尚無簡便有效的方法。通常僅采用磁粉檢測或滲透檢測對其表面或近表面缺陷檢測。

5 總結(jié)

使用無損檢測技術(shù)對鍋爐受熱面管子及鍋爐范圍內(nèi)管道進(jìn)行檢測，缺陷檢出率相對比較高，能夠快速找出缺陷，保證設(shè)備的正常、安全的運(yùn)行，能夠有效地排除一定的安全隱患，為生產(chǎn)運(yùn)營等方面發(fā)揮重要的作用，由此可見無損檢測技術(shù)的優(yōu)越性。因此，現(xiàn)階段對鍋爐受熱面管子及鍋爐范圍內(nèi)管道進(jìn)行缺陷檢測應(yīng)大力推行無損檢測技術(shù)。這種技術(shù)，不僅僅適用于此，它還可以適用于其他行業(yè)?？傊?，無損檢測技術(shù)在鍋爐受熱面管子及鍋爐范圍內(nèi)管道檢測中的實(shí)際應(yīng)用能夠起到有效的檢測作用，對保障鍋爐的安全性有著重要作用，能夠迅速的檢測到鍋爐受熱面管子及鍋爐范圍內(nèi)管道的自身缺陷和相應(yīng)缺陷位置，具體的實(shí)踐過程中要能夠不斷的對無損檢測技術(shù)進(jìn)行完善，從而有效提升被檢測設(shè)備的安全性能。

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