电站锅炉管道无损检测技术分析

电站锅炉管道无损检测技术分析

王培鸿

（哈尔滨泰斯特检测有限责任公司，黑龙江哈尔滨  150046）

摘要：锅炉是维持火力发电厂电能生产系统运行的核心设备。为了保障系统稳定高效运行，需做好电站锅炉质量检测工作，及时发现和排除安全隐患。而管道质量便是影响锅炉运行的重要风险点。基于此，对无损检测技术在电站锅炉管道检测中的应用状况进行研究、整理和分析，围绕超声波无损检测、涡流无损检测、自动化管道无损检测、磁粉探伤技术等多种技术形式探讨电站锅炉管道无损检测要点，用以提升无损检测技术的应用水平，保障电站锅炉管道系统运行稳定，为相关工作人员提供理论参考。

关键词：电站；锅炉管道；无损检测；

0引言

火力发电在我国多元化电力生产格局中占据主体地位。在火力发电站运营过程中，锅炉管道往往需要承受较大的压力，存在较多的质量安全隐患。受管道安装质量不佳、管道老化、管道破裂等诸多问题影响，我国各地区电站锅炉发生过数量较多的安全事故。管道故障无小事，轻则影响整个锅炉系统正常系统，重则造成严重的生命财产损失。因此，推广和普及无损检测技术应用，加强管道制作、安装和运行过程中的质量检测，势在必行[1]。为了满足新时期电站运营安全性、稳定性和高效性要求，应当持续完善电站锅炉无损检测模式，针对锅炉管道检测中的痛点和难点，组合运用科学有效的无损检测技术，实施无影响、无破坏的管道安全检测，进一步提高检测精度和效率，从而打开电站锅炉无损检测工作新局面。

1电站锅炉管道无损检测技术分析

1.1超声波无损检测技术

超声波无损检测技术属于常规非破坏性检测技术之一，可测对象范围广、检测灵敏度高、缺陷定位准确、操作简单便捷、成本可控，深受各国检测领域技术人员认可。作为一种频率高于20000Hz的机械波，超声波穿透能力强、方向性好、能在界面中发生反射、折射、衍射等。利用超声波与检测对象之间相互作用的性质，可以有效检测出对象的宏观缺陷、几何特征、组织结构和力学性能等，且根据超声波频率的不同，往往能产生不同的检测效果。在电站锅炉管道无损检测中，需要使用超声波发射器向管道内部或外部发射超声波，由超声波自主沿着管壁扩散。超声波扩散过程形成的波形会由超声波接收器接收，然后传输至计算机系统中进行处理，以可视化形式向工作人员展现。倘若管道内壁或外壁中存在异物或其他缺陷，波形就会呈现出异常变化。根据波形异常的时间、幅度和特征，工作人员可以准确判断出管道缺陷点位、类型和规模。但由于火电厂发电环境较为复杂，锅炉管道外壁和内壁经常会沾染灰尘等物质，导致应用超声波检测过程中出现“假性”波形异常，干扰工作人员对管道缺陷的判断。因此，检测前必须做好管道清理工作，排除干扰因素。

1.2涡流无损检测技术

涡流无损检测是一种建立在电磁感应原理基础上的非破坏性检测技术。所谓涡流，即是置于交变磁场中的检测对象的感生电流[2]。通过检测目标对象感生电流变化和分析现象，可以准确判定检测对象的性质、状态和某些性能。以电站锅炉管道检测为例，存在缺陷的锅炉管道内部涡流场会发生不稳定畸形变化，为工作人员判断缺陷位置提供有力依据。目前常用的涡流无损检测技术可以根据线圈种类分为穿过式线圈检测和内插式线圈检测两类。它们分别用于检测管道外壁缺陷和内部缺陷。随着涡流无损检测的深入研发，探头式线圈类型的综合性涡流检测技术应运而生，它兼具插入式和穿过式的优点和功能，逐步取代了传统涡流检测技术，在电站锅炉无损检测中具有广阔的应用前景。

1.3自动化管道无损检测技术

受工业4.0渗透和影响，无损检测技术逐渐与一些信息软件、设备结合，从无损检测到无损评价过渡，朝自动化和智能化方向发展。以厚壁管道超声波自动化检测系统为例，该系统由爬行器、换能器、驱动器等多功能部分组成，均以计算机控制系统相互连接。在应用过程中，爬行器会严格按照设置参数沿着管壁爬行，装置中的传感装置通过信息渠道向换能器实时传输检测和收集到的管道数据。这些数据经由换能器、计算机系统处理和解读，可以实现管道缺陷的自动化评价。再比如射线底片的智能化评价系统，它采用射线检测数字化图像技术收集管道内部图像信息。这些图像信息由缺陷识别系统对照缺陷特征数据库中的数据进行分析，判断缺陷位置、类型和规模，再经由评片系统进行评估，最终完成锅炉管道缺陷自动化检测。

1.4磁粉探伤技术

磁粉探伤技术是以磁粉为媒介观察检测对象缺陷的检测方法，也是当前管道无损检测操作最为简单便捷的方法之一。将带有磁性的微小粒径磁粉洒在锅炉管道内壁和外壁，在磁场的作用下，磁粉会被吸入管道内的缺陷区域中，整体呈不均匀分布。通过观察磁粉的分布情况，可以判断管道是否存在缺陷。这种检测方法简单直观，对铁磁性材料表面和近表面缺陷检测有着较高的灵敏度，但同时也要求检测对象表面光滑平整、检测人员应当具备较高的技术应用水平和经验。

2结论

综上所述，无损检测技术是新时期电站锅炉管道质量监管的主要技术类型，健全无损检测技术理论研究和实践应用体系，有助于实现全方位、动态化、高精度的锅炉管道检测，规避一系列不利因素对锅炉管道的影响。面对较为复杂的锅炉管道结构和实际工作情况，应当强化安全风险防范意识，科学制定锅炉管道无损检测制度，明晰各类无损检测技术的应用方法、应用原理和适用范围，正确运用先进设备和技术动态检测锅炉运行状态，坚定坚持高标准、严要求的工作原则，对标对照现有的检测标准进行缺陷分析，及时排除电站锅炉管道中存在的每一处故障隐患，从而确保整个电力系统的安全稳定运行，保障电站可持续发展和运营。

参考文献

[1]牛保献,李世铭.电站锅炉管道无损检测技术研讨[J].中国金属通报, 2020(5):2.DOI:CNKI:SUN:JSTB.0.2020-03-142.

[2]黄波.电厂锅炉管道无损检测技术的应用现状浅析及其展望[J].大科技, 2016,000(034):54-55.