硬度檢測(cè)技術(shù)在鍋爐檢驗(yàn)中的具體應(yīng)用

金哲男

哈爾濱市特種設(shè)備監(jiān)督檢驗(yàn)研究院 黑龍江哈爾濱 150000

隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，在相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展過(guò)程中，越來(lái)越廣泛的應(yīng)用鍋爐等相關(guān)設(shè)備，因此在實(shí)際的過(guò)程中要著重做好鍋爐的檢驗(yàn)工作，同時(shí)也要進(jìn)一步利用新技術(shù)、新方法，進(jìn)而體現(xiàn)出更加良好的檢驗(yàn)效果。在這個(gè)過(guò)程中可以廣泛深入的應(yīng)用硬度檢測(cè)技術(shù)，通過(guò)該技術(shù)的有效支持和作用，在更大程度上提升鍋爐檢驗(yàn)的精準(zhǔn)性和有效性，進(jìn)而為鍋爐更高質(zhì)量的運(yùn)行提供必要的支持。硬度檢測(cè)技術(shù)是基礎(chǔ)檢測(cè)技術(shù)，在當(dāng)前的鍋爐缺陷檢驗(yàn)過(guò)程中得到十分高效廣泛的應(yīng)用，為相關(guān)工業(yè)產(chǎn)業(yè)持續(xù)穩(wěn)定的發(fā)展提供必要的條件。

1 電站鍋爐的概述

1.1 電站鍋爐的結(jié)構(gòu)類(lèi)型

首先，倒U型。該類(lèi)型的鍋爐通過(guò)與其他類(lèi)型的鍋爐進(jìn)行比較，可以看出此類(lèi)鍋爐的高度較低，并且屬于倒U型鍋爐的最大特點(diǎn)，為鍋爐受熱面布置工序提供了便利性保障。然而，由于倒U型電站鍋爐的占地面積較大，并且在結(jié)構(gòu)組裝過(guò)程當(dāng)中需要將倒U型鍋爐的風(fēng)機(jī)和除塵設(shè)備全部安裝在地面區(qū)域，進(jìn)一步擴(kuò)大了倒U型電站鍋爐的占地面積。其次，箱型。該類(lèi)型的電站鍋爐其內(nèi)部的結(jié)構(gòu)較為緊，湊并且具有密集性的特點(diǎn)，屬于鍋爐設(shè)計(jì)方案當(dāng)中的最大優(yōu)點(diǎn)，不僅能夠保障鍋爐整體占地面積的最小化，還達(dá)到了節(jié)約空間的效果。對(duì)于結(jié)構(gòu)密集緊湊型的箱型鍋爐設(shè)計(jì)方案來(lái)說(shuō)，在通常情況下由于各個(gè)設(shè)備之間的空間預(yù)留情況相對(duì)狹窄，從而為設(shè)備的維護(hù)與檢修工作帶來(lái)了極大的不便，提高了維護(hù)與檢修工作的實(shí)施難度。最后，塔型。該類(lèi)型的電站鍋爐外形類(lèi)似于古塔，并且屬于筆直結(jié)構(gòu)，所以當(dāng)中并未設(shè)置轉(zhuǎn)彎型的煙道，能夠在最大程度上降低灰塵的進(jìn)入率，為鍋爐的受熱面予以了充分的保護(hù)，切實(shí)地發(fā)揮出塔型電站鍋爐的優(yōu)勢(shì)與作用。對(duì)于塔型電站鍋爐來(lái)說(shuō)，由于外形設(shè)置相對(duì)較高，需要以人工的方法對(duì)其進(jìn)行維護(hù)和檢修，為此，為此項(xiàng)工作的開(kāi)展帶來(lái)了一定的難度。

1.2 電站鍋爐的循環(huán)方式

首先，輔助循環(huán)方法。在蒸發(fā)系統(tǒng)當(dāng)中應(yīng)用輔助循環(huán)方法時(shí)，不僅需要設(shè)置下降管和上升管，還需要增設(shè)循環(huán)泵，確保上升管、下降管以及循環(huán)泵之間能夠得到有效銜接。其次，自然循環(huán)。通過(guò)對(duì)電站鍋爐的自然循環(huán)方法進(jìn)行分析，可以看出其主要是通過(guò)鍋爐內(nèi)部所設(shè)置的蒸發(fā)系統(tǒng)從而達(dá)到循環(huán)的目的。在一般情況下，蒸發(fā)系統(tǒng)有兩種不同的管道類(lèi)型，一方面屬于下降管，而另一方面則屬于上升管。再次，直流鍋爐。在以直流鍋爐為主的循環(huán)系統(tǒng)當(dāng)中并未設(shè)置特定的管道，無(wú)法為循環(huán)作業(yè)提供基礎(chǔ)保障，通常情況下是將此類(lèi)循環(huán)系統(tǒng)與其內(nèi)部的各級(jí)受熱面進(jìn)行接觸，保障接觸的全面性，使水在觸碰到受熱面之后直接轉(zhuǎn)化成為蒸汽，最終全部從鍋爐的內(nèi)部進(jìn)行輸出。最后，復(fù)合循環(huán)法。在直流鍋爐當(dāng)中所設(shè)置的汽水系統(tǒng)中，可以通過(guò)對(duì)循環(huán)泵的增設(shè)，確保直流鍋爐能夠與輔助循環(huán)系統(tǒng)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，從而形成復(fù)合循環(huán)系統(tǒng)[1]。

2 硬度檢測(cè)技術(shù)的基本要求、重要作用和檢測(cè)特點(diǎn)

在針對(duì)鍋爐進(jìn)行檢驗(yàn)的過(guò)程中，有很多種類(lèi)的檢驗(yàn)技術(shù)和方法，其中硬度檢測(cè)技術(shù)是特別重要的內(nèi)容，也是基礎(chǔ)性的技術(shù)，為整體檢驗(yàn)工作提供必要的支撐。在具體的操作過(guò)程中可以看出，硬度檢測(cè)技術(shù)對(duì)于相關(guān)條件和檢驗(yàn)人員有著比較嚴(yán)格的要求，需要充分確保相關(guān)人員符合相對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)和要求，這樣才能體現(xiàn)出鍋爐設(shè)備的效能和應(yīng)用價(jià)值，為該技術(shù)持續(xù)穩(wěn)定的應(yīng)用提供必要的保障，同時(shí)為相關(guān)產(chǎn)業(yè)的良性發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

2.1 硬度檢測(cè)技術(shù)的技術(shù)要求

針對(duì)硬度檢測(cè)技術(shù)而言，在具體的應(yīng)用過(guò)程中，主要是有效通過(guò)布氏硬度計(jì)或者里氏硬度計(jì)等相關(guān)儀器設(shè)備對(duì)于相對(duì)應(yīng)的鍋爐設(shè)備等進(jìn)行嚴(yán)格細(xì)致的檢測(cè)，然而需要指出的是，布氏硬度計(jì)是比較笨重的，在實(shí)際的操作過(guò)程中往往不方便應(yīng)用，里氏硬度計(jì)相對(duì)來(lái)說(shuō)更為靈活輕便，然而兩種硬度計(jì)所呈現(xiàn)出的檢測(cè)效果都是比較良好的，兩種方式都可以對(duì)鍋爐設(shè)備的焊縫以及熱影響區(qū)等等都可以進(jìn)行嚴(yán)格細(xì)致的硬度檢測(cè)，所呈現(xiàn)出的檢測(cè)質(zhì)量和結(jié)果都相對(duì)來(lái)說(shuō)比較理想。為了取得更加顯著的檢測(cè)效果，在鍋爐設(shè)備和硬度計(jì)本身的技術(shù)要求方面比較嚴(yán)格，具體來(lái)說(shuō)，相對(duì)應(yīng)的要求主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：首先，要充分確保相關(guān)鍋爐設(shè)備的表面足夠清潔平整，光滑，沒(méi)有任何的污漬，確保其具備應(yīng)有的金屬光澤度。其次，如果物件的表面是曲面型的，且曲率半徑小于30，在這樣的情況下，要通過(guò)支撐環(huán)對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)，以此起到輔助作用。第三，物件的厚度要在5mm范圍之內(nèi)。其物件不能帶有磁性。第四，要采用標(biāo)準(zhǔn)的試塊，對(duì)儀器進(jìn)行提前的校z驗(yàn)。第五，要選擇相對(duì)應(yīng)的測(cè)試點(diǎn)，同時(shí)要使其保持超過(guò)3mm的間隔距離。第六，在檢驗(yàn)的過(guò)程中，要確保沖擊裝置的支撐環(huán)和被檢測(cè)設(shè)備的表面足夠壓實(shí)，在沖擊裝置釋放按鈕按動(dòng)的情況下，要確保相關(guān)操作的人員對(duì)其進(jìn)行有效維持，保持不動(dòng)。第七，在針對(duì)相關(guān)設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)完畢之后，針對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的過(guò)程中，要盡可能選取三項(xiàng)數(shù)據(jù)，如果偏離正常指數(shù)范圍的，可以不用選擇[2]。

2.2 硬度檢測(cè)技術(shù)的主要作用

硬度檢測(cè)技術(shù)在具體運(yùn)用過(guò)程中，主要針對(duì)鍋爐設(shè)備等材料質(zhì)量進(jìn)行有效檢測(cè)，進(jìn)一步明確質(zhì)量的好壞，在具體操作過(guò)程中可以結(jié)合相對(duì)應(yīng)的技術(shù)支持和應(yīng)用需求，獲得材料的具體抗拉強(qiáng)度以及焊接殘余應(yīng)力，以此數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，對(duì)于金屬組織和材料的性能指標(biāo)進(jìn)行有效明確，通過(guò)這種判斷可以充分明確材料的具體強(qiáng)度等級(jí)，然后對(duì)于材質(zhì)質(zhì)量進(jìn)行充分的判斷和分析。與此同時(shí)，通過(guò)硬度檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用，可以結(jié)合材料的熱處理效果和反映，對(duì)于材料加工過(guò)程中的變化情況進(jìn)行充分的分析和判斷。在鍋爐檢驗(yàn)過(guò)程中，該技術(shù)有著關(guān)鍵性的作用和價(jià)值，其地位是其他技術(shù)不可取代的，特別是在新形勢(shì)下，鍋爐運(yùn)行效能進(jìn)一步增大，有效通過(guò)硬度檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用，可以更充分的檢測(cè)鍋爐的材料性能等，進(jìn)而為鍋爐運(yùn)行質(zhì)量和綜合效能的體現(xiàn)提供必要支持。

2.3 硬度檢測(cè)技術(shù)的檢測(cè)特點(diǎn)

一方面，在使用硬度檢測(cè)方法的過(guò)程中，能夠充分的反映出所用材料內(nèi)部的化學(xué)成分與結(jié)構(gòu)組織，并明確掌握材料的制造工藝，通過(guò)對(duì)多方面材料性能指標(biāo)的有效整合，為材料的使用階段提供了充足的信息支撐，確保使用者能夠結(jié)合實(shí)際情況選取更加適合的材料。另一方面，需要針對(duì)材料的硬度進(jìn)行檢測(cè)，確保材料使用方法的正確性與嚴(yán)謹(jǐn)性，并對(duì)整體的材料應(yīng)用環(huán)節(jié)予以嚴(yán)格的監(jiān)督，避免商家由于受到利益驅(qū)使的影響，將硬度尚未符合標(biāo)準(zhǔn)的材料應(yīng)用到產(chǎn)品的生產(chǎn)環(huán)節(jié)進(jìn)行組裝，導(dǎo)致產(chǎn)品的質(zhì)量受到不合格材料硬度的影響，從而無(wú)法實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定運(yùn)行。

3 硬度檢測(cè)技術(shù)在鍋爐檢驗(yàn)中的具體應(yīng)用

目前，從整體情況來(lái)看，在相關(guān)工業(yè)產(chǎn)業(yè)的鍋爐運(yùn)行過(guò)程中，越來(lái)越向著大容量、高參數(shù)的方向發(fā)展，在當(dāng)下所應(yīng)用的鍋爐材料也有巨大的變化，所涉及的材料越來(lái)越呈現(xiàn)出高等級(jí)，耐熱度更高的特點(diǎn)，這類(lèi)材料得到更加廣泛深入的應(yīng)用。在這樣的情況下，針對(duì)硬度檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用而言，也需要與時(shí)俱進(jìn)，在鍋爐的檢驗(yàn)過(guò)程中更充分地體現(xiàn)出應(yīng)有的應(yīng)用效能，特別是在具體的安裝監(jiān)督檢驗(yàn)和定期檢驗(yàn)方面，進(jìn)一步充分體現(xiàn)出應(yīng)有的技術(shù)優(yōu)勢(shì)和應(yīng)用價(jià)值[3]。

3.1 安裝監(jiān)督檢驗(yàn)過(guò)程中有效應(yīng)用硬度檢測(cè)技術(shù)

首先在鍋爐的安裝過(guò)程中，可以有效應(yīng)用硬度檢測(cè)技術(shù)進(jìn)一步有效測(cè)試其汽包封頭以及筒體及其他部件等相關(guān)內(nèi)容，以此獲得更精準(zhǔn)有效的原始數(shù)據(jù)，通過(guò)這種方法可以進(jìn)一步明確汽包運(yùn)行一段時(shí)間之后，材質(zhì)發(fā)生變化的數(shù)據(jù)和原始數(shù)據(jù)等相關(guān)內(nèi)容，并進(jìn)行對(duì)比，以此進(jìn)一步充分明確變化的具體程度。其次，嚴(yán)格檢測(cè)鍋爐的直管、彎管以及導(dǎo)氣管等相關(guān)管道的硬度并著重做好抽查，以此進(jìn)一步有效明確管道材料的具體強(qiáng)度值，通過(guò)這種方法初步判斷管道與鍋爐熱處理要求是否充分吻合。第三，要嚴(yán)格的檢驗(yàn)鍋爐的連接螺栓的強(qiáng)度和硬度，同時(shí)對(duì)于螺栓的熱處理能力和效果進(jìn)行判斷，以此有效分析不同材料下螺栓和螺母的匹配關(guān)系。第四，嚴(yán)格的檢驗(yàn)鍋爐的母材焊縫以及熱影響區(qū)強(qiáng)度等效果內(nèi)容，同時(shí)對(duì)于焊接工藝的具體執(zhí)行情況和接頭的質(zhì)量進(jìn)行分析和判斷，同時(shí)也檢測(cè)鍋爐焊縫和母材的硬度值，進(jìn)而有效分析焊材的具體性能和材料是否足夠匹配。第五，有效通過(guò)硬度檢測(cè)技術(shù)，對(duì)于鍋爐的受壓部件熱處理之后的具體情況可以進(jìn)行充分的判斷和明確，以此有效檢測(cè)母材、焊縫以及熱影響區(qū)的具體效果和硬度，以此對(duì)接頭處的應(yīng)力消除效果進(jìn)行判斷，通過(guò)這樣的檢測(cè)可以為鍋爐安全穩(wěn)定的運(yùn)行提供必要的參考和信息支持。第六，鍋爐運(yùn)行一段時(shí)間之后，相關(guān)部件很可能出現(xiàn)不同程度的問(wèn)題或者故障，對(duì)此，需要進(jìn)行返修工作，在應(yīng)用硬度檢測(cè)技術(shù)的過(guò)程中可以有效把握返修之后的焊接質(zhì)量以及返修效果，進(jìn)而充分判斷工件的再利用期限。

3.2 在鍋爐的定期檢驗(yàn)過(guò)程中有效應(yīng)用硬度檢測(cè)技術(shù)

在鍋爐的定期檢驗(yàn)環(huán)節(jié)涉及多種類(lèi)型的技術(shù)，其中應(yīng)用硬度檢測(cè)技術(shù)能夠呈現(xiàn)出更為顯著的優(yōu)勢(shì)和應(yīng)用價(jià)值，在具體的技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中要充分做好以下幾方面工作：首先，要嚴(yán)格細(xì)致的檢驗(yàn)鍋爐的汽包。針對(duì)長(zhǎng)期運(yùn)行的鍋爐來(lái)說(shuō)，必須著重做好定期檢驗(yàn)工作，特別是要通過(guò)硬度檢驗(yàn)技術(shù)，嚴(yán)格細(xì)致的檢測(cè)汽包的筒體和封頭等相關(guān)內(nèi)容以此進(jìn)一步明確相關(guān)部件在運(yùn)行的過(guò)程中所呈現(xiàn)出的疲勞狀況，與此同時(shí)，通過(guò)金相的判斷來(lái)有效把握氣包材質(zhì)的具體改變情況。第二，嚴(yán)格細(xì)致的檢驗(yàn)水冷壁。在鍋爐的燃燒器周?chē)鞘种匾臋z驗(yàn)區(qū)域，其中就包括水冷壁。在應(yīng)用硬度檢測(cè)技術(shù)的過(guò)程中，要針對(duì)該部位進(jìn)行嚴(yán)格的檢測(cè)，有效明確水冷壁的具體厚度，針對(duì)負(fù)荷比較高、特別容易出現(xiàn)問(wèn)題的部位，可以有效通過(guò)硬度檢測(cè)技術(shù)對(duì)其進(jìn)行嚴(yán)格地檢測(cè)，同時(shí)確保鍋爐運(yùn)行過(guò)程中所呈現(xiàn)出的硬度可以滿足應(yīng)用要求。第四，要嚴(yán)格地檢測(cè)過(guò)熱器和再熱器、再熱器聯(lián)箱和爐頂?shù)募瘹饴?lián)箱。通常情況下，過(guò)熱器和再熱器所處區(qū)域的溫度是比較高的，在這樣的情況下就需要針對(duì)硬度變化情況進(jìn)行嚴(yán)格的檢測(cè)和分析，高溫區(qū)域聯(lián)箱很可能產(chǎn)生石墨化現(xiàn)象等等，因此要運(yùn)用硬度檢測(cè)技術(shù)，對(duì)其缺陷進(jìn)行嚴(yán)格地檢測(cè)，如果在檢測(cè)的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)某方面的問(wèn)題，要及時(shí)有效地應(yīng)對(duì)和處理，以此體現(xiàn)出鍋爐的檢測(cè)效果，為鍋爐設(shè)備安全運(yùn)行提供必要保障。第四，要充分檢測(cè)好鍋爐的蒸汽管道和再熱管道。通常情況下針對(duì)工業(yè)鍋爐來(lái)說(shuō)，所應(yīng)用的Cr-Mo低合金鋼管道在高于450攝氏度高溫之下進(jìn)行運(yùn)行10萬(wàn)個(gè)小時(shí)之后，可能出現(xiàn)不同程度的珠光體球化等相關(guān)問(wèn)題，在這樣的情況下，需要通過(guò)硬度檢測(cè)技術(shù)的嚴(yán)格檢測(cè)，進(jìn)一步明確組織的具體變化情況，然后進(jìn)行著重處理。第五，要檢驗(yàn)鍋爐焊接的接頭質(zhì)量。通過(guò)硬度檢測(cè)技術(shù)進(jìn)一步檢測(cè)鍋爐應(yīng)用的熱度，鋼焊接質(zhì)量和接頭的縫隙等，通過(guò)硬度檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用可以進(jìn)一步把握鍋爐的熱強(qiáng)度鋼的焊接接頭，明確接頭的具體硬度和強(qiáng)度，同時(shí)及時(shí)發(fā)現(xiàn)接頭處可能存在的缺陷或者問(wèn)題，以此進(jìn)行應(yīng)對(duì)和處理。第六，嚴(yán)格檢測(cè)鍋爐的螺母螺栓等的，注重做好硬度檢測(cè)和分析，把握具體情況和運(yùn)行狀態(tài)，進(jìn)一步明確具體的變化情況，從而進(jìn)行針對(duì)性的處理。第七，要定期檢驗(yàn)鍋爐的服役時(shí)間和材料質(zhì)量性能改變情況，通過(guò)硬度檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用，可以更精準(zhǔn)地把握材料的硬度信息和相關(guān)性能，以此進(jìn)行應(yīng)對(duì)和處理，進(jìn)而使鍋爐得到運(yùn)維管護(hù)。

4 結(jié)語(yǔ)

從上面的分析中可以充分看出，針對(duì)鍋爐進(jìn)行檢驗(yàn)的過(guò)程中，有效應(yīng)用硬度檢測(cè)技術(shù)有著十分重要的作用和價(jià)值。在實(shí)踐的過(guò)程中，要對(duì)其進(jìn)行更加廣泛地推行和應(yīng)用，結(jié)合不同行業(yè)的鍋爐運(yùn)行情況進(jìn)行充分的融合和應(yīng)對(duì)處理，以此確保鍋爐的運(yùn)行質(zhì)量能夠得到切實(shí)提升。