论无损检测在A级锅筒中的应用

代孟昌

（自贡川瑞锅炉制造有限公司，四川 自贡 643100）

0 引言

锅筒是火力发电锅炉中的关键部件，不但承受着高温高压，而且工作条件恶劣，一旦出现事故，它的后果很严重；所以必须严格控制锅筒的结构和材料，保证所用材料的化学成分、机械性能、焊接、加工工艺质量。而锅筒是由大量的焊接工作把卷制筒节，封头，钢管焊接组合成一个整体的，就必须要有一整套的检验手段来保证焊缝质量，因而无损探伤方法的选用就特别重要。

1 无损检验要求

1.1 无损检测方法的执行标准：JB/T4730-2005《承压设备无损检测》

1.2 探伤时机

焊接接头的无损检测应当在形状尺寸和外观质量检验合格后进行，应当遵循：

1.2.1 有延迟裂纹倾向的材料应当在焊接完成24h后进行无损检测；

1.2.2 有再热裂纹倾向材料的焊接接头，应当在最终热处理后进行表面无损检测复验；

1.2.3 封头（管板）、波形炉胆、下脚圈的拼接接头的无损检测应当在成型后进行；

1.2.4 电渣焊焊接接头应当在正火后进行超声检测。

1.3 探伤方法的选择和比例

针对不同焊缝的结构特点实行相应的探伤方法和比例(如：图1)，采用多种无损检测方法进行检测的，则应当按照各自的验收标准进行评定，均合格后，方可认为无损检测合格。

图1 探伤方法及比例图

2 超声波探测法

超声波探伤主要用于射线不易操作的角焊缝，又因其在探伤时易于发现焊接中产生的裂纹、未熔合和未焊透类面状缺陷，而射线检测对气孔、夹渣、夹杂类体型缺陷的灵敏度高，由于两者的互补性特点，因此在锅筒的纵、环缝检测中，都要用到这两种检测方法；又因为缺陷在焊缝中的结构特点，采用横波斜探头对纵、环缝进行检测，焊缝余高必须打磨到与母材平齐，利于斜探头在焊缝上扫查。

A级锅筒的壁厚δ≥20mm以上的钢板，在焊缝的检测中，主要采用深度法双面双侧检测。

2.1 缺陷的定位

仪器按深度1：η调节横波扫查速度，缺陷波的水平刻度值为τ，采用K值斜探头检测；

2.1.1 一次波检测，缺陷在工件中的水平距离ι1和深度d1：

2.1.2 二次波检测，缺陷在工件中的水平距离ι2和深度d2：

应当注意：K值常因探头藕合面的磨损而发生变化，所以在每次使用前应用CSK-IA和CSK-III A试块校验K值。

3 射线照像法

射线探伤是最普遍使用的无损探伤方法，下面对焊缝的射线照像工艺进行重点说明。

3.1 平板对接焊缝

平板对接焊缝是锅筒上最常见的焊缝形式，锅筒的筒体纵向焊缝以及封头板拼缝都属于此类形式，对其进行射线检测时主要是采用单壁透照方式如：图2

图2 单壁透照

计算公式：

式中：θ：影像最大失真角；K：透照厚度比；T：工件厚度；L3：一次透照长度；L1：焦点到工件的距离；T′：透照厚度；L2：工件到探伤底片的距离。

3.2 环焊缝

图3 中心暴光示意图

对于环焊缝检测也是采用单壁透照方式，在条件允许的情况下尽量采用射线源在锅筒中心的周向暴光透照方法（如图3），这样做的结果是透照厚度小，横裂检出角小，一次透照长度为整条环焊缝长度。如果受到工件及设备的限制无法采用源在内的透照方式，可采用源在外的透照方式，其透照工艺参数的选择同平板对接焊缝的透照工艺。

计算公式：

AB 级：K=1，θ≈0

一次透照长度L3=πd

焦距：F．=L2．+L1

式中：θ：影像最大失真角；K：透照厚度比；T：工件厚度；L1：焦点到工件的距离；L2：工件到探伤底片的距离；L3：一次透照长度；d：锅筒的直径。

4 磁粉检测

磁粉检测对铁磁性材料的表面及近表面缺陷（如裂纹，夹渣，气孔等）的检测灵敏度比超声波和射线检测的灵敏度高，弥补了后两种检测方法的不足，所以常用于工件的表面检测，确因结构或者现场条件限制，采用渗透检测。

5 结语

无损检测是在不损坏材料的机械性能的情况下进行检测的一种方法。无损探伤技术的应用，将焊缝中的缺陷检测出来，并分析缺陷产生的原因及改进焊接工艺，提高焊接质量，进一步确保了锅炉的安全性能。

［1］JB/T4730-2005 承压设备无损检测[S]．北京：新华出版社,2005．

［2］郑晖,林树青．超声检测[M]．北京：中国劳动社会保障出版社,2010．

［3］张天鹏．射线检测[M]．北京：中国劳动社会保障出版社,2005．