电站锅炉管道无损检测技术分析

任志宏

（山西华视金属检测技术有限公司，山西 太原 030009）

一、无损检测技术概述

无损检测技术属于非破坏性检测技术，是在保持原有理化性质的基础上，获得和待检测物品品质相关的理化特性和内容的检测技术。电站运营中，锅炉十分关键，其结构稳定性和材料理化性质，对于设备的运行效率有直接的影响。无损检测技术经常用于电站锅炉缺陷检测，应用效果比较理想，能够有效检测到缺陷位置及程度，保证锅炉的安全和稳定运行，从而使电站能够正常运行。目前，无损检测技术有很多种，常用有超声波检测技术、低频电磁检测技术、金属磁记忆检测技术等。

二、几种常见的无损检测方法

（一）超声无损检测技术

超声波作为一种机械波，在超声无损检测技术中多采用1.2MHz～3.5MHz的超声波，不仅检测速度较快，而且具有较强的穿透力。超声无损检测技术是当前压力容器检测中较常采用的一项检测技术，在具体检测过程中，可以从工件表面沿周以倾斜角射入，并使其在管壁内以锯齿形的路线进行传播。对于无缝钢管进行横向缺陷检测时，波束可以沿轴向倾斜入射。而且在检测过程中，回波高度会在荧光屏上显现出来，并明显地将回波路径呈现出来，同时将其与试块的人工缺陷回波进行对比，以此来对无缝钢管的合格度来进行判断。

在利用超声波对锅炉压力容器进行检测时，通常适用于锻铁皮缺陷，特别是超声波检测技术对于锻件内的面积型缺陷具有非常好的适用性，因此在超声波检测时，多以锻件作为主要的检测对象。同时，超声波检测技术还能够对焊缝中存在的未迷倒、未焊透、夹渣、裂缝等缺陷问题进行有效检测。另外，利用超声波对铸件进行检测时会受到杂波干扰，所以只有在对铸件检测要求较低的情况下才会选择超声波技术来完成检测任务。

（二）涡流检测技术

涡流检测仪、检测线圈以及必备的辅助装置就构成了涡流检测系统。通常涡流检测系统分为常规涡流检测、远场涡流检测、透射式涡流检测。电站锅炉中所用的管件多为铁磁性材料，所以只能采用远场涡流技术对管件内外腐蚀引发的穿孔、凹坑、壁厚不均匀等缺陷进行检测。选择涡流检测技术时，要根据实际情况充分考虑到各种因素对检测信号的影响，以便于取得最好的检测结果。

（三）射线透照的自动检测技术

在射线的无损检测过程中，不同的材料对不同的射线有不同的反应，我们可以分析和对比其所产生的结果，进而来实现对检测物质射线透照系统主要是由图像的处置、缺陷的识别以及评片三个系统组成的，虽然目前我们对图像的数字化处置技术已经有所提高，但是对于底片的处置技术还只是停留在爬坡的阶段，所以针对图像处置这一问题我们还需要加大研究力度。另外，由于图像处置技术的提高，无损检测的活络度相对于之前已经有了很大的提高，而且我们对于缺陷的识别技术的研究也有了很大的进步，射线透照技术在我们对锅炉管道进行无损检测中发挥着重要的作用。

（四）磁记忆检测技术

金属磁记忆检测技术是一种检测材料疲劳损伤与应力集中的无损检测方法。其原理是铁磁工件受载过程中于应力和变形区内产生的不可逆变化的磁状态，这种状态不仅能够保留，而且还同最大作用应力有关系。一般采用磁记忆检测技术对设备焊缝进行快速扫描，以求发现应力峰值部位，并对其表面进行磁粉检测、超声检测、硬度测试，从而发现设备器件可能存在的裂纹及材料微观损伤。

（五）磁粉探伤检测技术

锅炉压力管道无损检测工作中，利用磁粉探伤检测技术，主要原理是铁磁性材料在磁场中，经过磁化后，在锅炉压力管道表面或者近表面会出现漏磁的情况，进而实现探伤。将铁磁性材料，放到磁铁的两级之间，会有磁力线通过。一般来说，均匀的材料，磁力线分布也是均匀性。若材料存在裂纹或者夹渣等缺陷，由于缺陷部分具有非磁性特点，存在着磁阻，使得磁力线轻易不能穿过，通常情况下会绕过它，在缺陷位置产生弯曲，最终显示缺陷。基于此特征能够判断出缺陷。运用磁粉探伤技术，使用交流电或者直流电，要严格按照具体规范进行，保证检测工作的质量。

三、电站锅炉管道的无损检测技术

电站锅炉管道使用的管材主要是无缝管，其主要应用于设备组成件部分，而且在过热器和再热器中也普遍使用无缝管。无缝管的制作过程主要通过热成型、拉拔成型、热处理、化学清洗等加工步骤。在实际对无缝管的维护与检测过程中，主要使用涡流与超声波探测方法。其中，涡流检测主要根据材料的缺陷处会形成同其他部位不同的畸变涡流场这一原理，再使用相关的仪器设备对涡流场数据进行分析，得出缺陷的位置与缺陷程度，达到识别与检测缺陷的目的。而超声波探测方法主要是通过探头等相关设备对被检测设备发射超声波，再使用相关检测设备接收超声波的反馈信号，经过分析处理后得出缺陷所在的位置与缺陷程度。在利用超声波对无缝管进行检测的过程中，主要使用液浸法与接触法。其中，接触检测法主要是通过与无缝管表面耦合良好的探头接触管壁进行检测，而液浸法主要是通过线聚焦或者点聚焦来发现纵向上的缺陷。

结束语：

总而言之，在电站锅炉检验中，要根据规程和标准的要求，应用各种常规的无损检测手段。随着超临界锅炉等大型电站锅炉的出现及相继运行，今后会对无损检测技术提出更高的需求。因此，应在保证完善常规方法的基础上，有针对性地不断开发并应用一些新的无损检测仪器及检测方法，并需不断丰富和完善相应的检测及评价标准。