韩瑞亭
(河南省锅炉压力容器安全检测研究院平顶山分院,河南 平顶山 467000)
锅炉压力容器种类众多,其定义为:能够承受一定流体介质压力的容器统称为锅炉压力容器,而锅炉主要是将水加热成蒸汽的一种机械设备,同属于压力容器。锅炉压力容器在多个行业领域都有运用,例如火力发电厂、医疗和化工等行业。
我国的锅炉压力容器在运行过程中具有持续性的特点,一旦该容器投入到使用过程中,一般工作时间为24 h,中途无法停止,如果停止后将会影响正常的日常工作,从而影响相关行业的生产。
锅炉压力容器投入使用后,其中的相关原件会受到不同程度的损坏。一般的锅炉压力容器都装有流体介质的压力气体,这些物质对容器具有腐蚀性,从而缩短锅炉压力容器的寿命,同时,锅炉压力容器在运行过程中,其中的原件会受到热胀冷缩以及内外压强的影响,从而导致锅炉压力容器在运行过程中容易受到损坏。
锅炉压力容器如果操作不当或者是维护不好容易爆炸,危险性极高。由于锅炉压力容器受到内外压强的影响,当容器爆炸时产生的威力是非常大的。根据科学家的相关计算,如果一个容积为10 m3,压力为1 MPa 的锅炉压力容器发生爆炸,那么威力相当于3.15 kg 的TNT 炸药[1]。通过相关的计算可见威力十分巨大,如果发生爆炸,由于建筑物的密集程度远大于当前计算的威力,同时,造成的后果也是不堪设想的。近几年来,我国的部分省区时常发生锅炉压力容器爆炸的情况,其中造成的人员伤亡和财产损失不计其数,严重地影响了社会的发展和当地的安全。
肉眼观察是最直接的一种检测方法。检测人员通过用双眼对锅炉压力容器进行检测,在必要时辅助于放大镜和反光镜。相关的锅炉技术人员一般都具有专业的知识水平和知识能力,专业技术人员一般对锅炉的图纸能够了然于心,也明确了国家规定的相应的标准和操作规范。因此,一般的专业技术人员在进行检测的过程中,可以通过自己的专业水平和专业能力,加上自己的实际经验,对锅炉压力容器进行合理的检测。
一般锅炉压力容器的技术人员能够通过双眼对容器的内壁进行观察,在内侧观察是否有破裂、腐蚀和划痕等,然后对其进行判断,在外面对锅炉压力容器的检测比较简单,一般可以直接通过肉眼进行大致的检测。
当技术人员发现问题或者有异常后,可以利用放大镜对受损部位进行详细的检测,从而对细致部位进行详细的观测和分析,从而得出最佳的维修和保养措施。如果利用放大镜仍旧无法清晰地观测出其中的损坏部分的详细情况,可以利用砂纸将周围部分进行打磨,然后再用放大镜进行观察,这样,就很大程度地提高了检测的准确度。如果通过肉眼不能观测到压力容器的相关部位,这样就可以利用反光镜将锅炉内部原件通过光线的反射作用进行发射成象,然后针对相关部件的观测程度进行判断。如果有损坏就要采取相应的措施进行补救和维修。
该方法也是检测锅炉压力容器的一种行之有效的方法之一,该方法主要是利用小型锤,一般质量为0.3 kg ~0.5 kg,专业技术人员将小型锤在金属容器外进行敲击,然后根据敲击发出的声音和小型锤弹跳的情况对容器进行检测[2]。如果小型锤敲击容器,能够发出清脆的声音,而且小型锤回弹得比较好,那么就说明该金属容器没有多大的问题。如果在敲打的过程中,发出的声音是混浊沉闷的,而且小型锤的回弹力不够好,则说明该金属容器有破损情况。通过锤击的方法对锅炉压力容器进行检测,可以有效地检测出故障和破损位置,使专业技术人员能够准确地对其进行维修。
X 射线检测具有方便快速的特点,由于X 射线的穿透力比较强,而且波长比较短,当X 射线穿过锅炉压力容器时,会在胶片上形成图像,然后专业技术人员通过观察这些图像来判断故障位置和破损程度,通过X 射线检测的实用性强,直观性高,能够快速地找出破损位置,同时,根据对图像的分析,也可以很好地观测出破损纹理大小以及探明锅炉压力容器内部的杂物,因而得到了许多专业技术检测人员的认可。
X 射线检测在便于人们检测的同时,当然也有不可避免的劣势,众所周知,X 射线检测的成本费用高,有许多的单位都无法承受高昂的检测费用,因此,在利用X 光线检测的时候尽量使检测肉眼观测有缺陷部位或者是受损程度最大的地方,在减少成本的同时也不会对锅炉压力容器的检测产生失误。另外一个原因就是,X 射线具有很强的辐射,因此,专业技术检测人员在检测时,应该做好自我防护工作,以免受到辐射,从而危害人体健康。
超声波具有波长短,振动频率高的特点,可以穿透不同介质的物体并沿直线传播,通过超声波可以对受损位置进行高度检测。超声波检测的费用比较低,对人体没有危害,因此在一些锅炉压力容器中的检测中受到了许多人的支持,但是该检测也有不足之处,其主要适用于平面缺陷检测,而对于球面缺陷检测的效果不佳,因此,超声波检测只有与其他的检测技术配合使用才能达到完美的效果。
在使用超声波检测时一般采用的仪器体积较小、精确度高。在检测时,首先会对被检测物体进行清洗或者是打磨,然后涂上耦合剂,再进行检测。操作步骤一般是:首先,操作人员在被检测物体放上超声波探头,其次进行发射超声波,然后通过反射或折射,接受超声波,接着对其进行方大并显示波形,最后技术人员进行判断,从而完成一整套的检测。在使用超声波检测时,一般是采用的脉冲反射法与A 型显示探伤法,专业技术检测人员通过对破损处观察和自身的经验,从而选择适当的方法对其进行使用[3]。
锅炉压力容器的制作以及原件的配备大多都是用金属制造的,而金属是导电体,因而,在对锅炉压力容器进行检测时,可以采用涡流检测的方法来对其进行检测。涡流检测的方法主要是利用交流电,然后使交流电能够在受压原件内部产生磁力线,从而由于电磁感应产生涡流,通过对涡流的测量,来对锅炉压力容器进行检测。
该种检测方法比较简单,而且也比较方便,在检测时可以不将涡流测量与原件接触,就可以迅速发现锅炉压力容器原件的受损情况,但是该检测技术无法准确和深入地检测原件内部情况,从而影响了检测的精准性。
由于锅炉压力容器的应用越来越普遍,有许多锅炉压力容器的质量本身就不达标,因此,在购买的过程中需要通过正当途径进行购买,查看生产商的相关资质和相关证件。另外,在投放使用过程中要不断地加强对其的检测,通过不同的检测方法来对设备进行有效的维护和维修。今后,也需要众多的研究者不断地加强研究,确保检测能够更加快捷和准确,更好地为人们的生产生活服务,也能更好地保障人民的生命财产安全。