无损检测技术在锅炉压力管道检验中的应用分析

GXF360 2019-11-10

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1 无损检测技术的特点

无损检测技术是一种非破坏性检测技术，它能以物理或者化学的检测方法，对锅炉的内部结构进行精准、系统的检测，同时它还能保证锅炉内部结构不受损害。无损检测应用的原理是利用声、光、电、磁等特性，来判断被检对象是否存在缺陷，以及缺陷的性质、位置、大小、数量等信息。目前常用的无损检测方法有射线检测、超声检测、渗透检测、磁粉检测。不同种类的检测方法有不同的使用性，需要根据具体的检测对象来确定。由于无损检测技术具有灵敏度高、精准性强、破坏性小等特点，因此它被广泛的应用在锅炉的内部结构检测之中。当然，该项技术对操作人员的要求也很高，相关工作人员必须接受严格的工作实操培训，并在通过技术考核考试之后，才能从事无损检测工作。

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2 锅炉压力容器的检验分析

一般来说，造成锅炉压力容器受损，从而引发锅炉爆炸等安全事故的因素主要有以下两点：

2.1 锅炉长时间的使用。锅炉长时间的使用会使锅炉内部的材料造成磨损，部分关键部件会出现老化、损坏的现象，这样会使得锅炉内部容器的质量情况产生变化，使其无法再满足生产工作的工作需求，如再继续使用，就很有可能对锅炉进一步造成损伤、破坏，从而引发安全事故。

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2.2 工作人员的操作不当。工作人员的操作问题也会引发锅炉爆炸的安全事故。人为的操作不当，会使锅炉在工作时受到外界因素的干扰，使其内部的温度、压力等发生改变，从而造成标准工作环境的改变，一旦环境因素达不到标准，就很容易引发安全事故。锅炉的安全事故也可以通过人为的举措实效性避免，对进行锅炉操作的工作人员要实行定期的安全技能培训和事故模拟演习，确保他们在事故发生时能够沉着、冷静的撤往安全区域，同时锅炉在设计生产的过程中，也要满足特定的压力要求，一般来说，锅炉在实际运行的压力要稍微高于锅炉的设计压力，一个容积为0.003m3 的锅炉容器就需要0.1Mpa 的工作压力，锅炉外部液体的设计和使用也必须符合相关要求，以此确保锅炉内部的安全问题。

3 无损检测技术概述

3.1 超声波检测技术

超声波检测技术主要应用于锅炉内部的结构检测之中，它在锅炉压力管道的检测工作中也有着广泛的应用。超声波检测技术的方法种类多种多样，其中，现阶段开发较为成熟且应用比较广泛的方法就是脉冲反射法。脉冲反射法在垂直探伤时用纵波，在斜入射探伤时大多用横波。把超声波入射被检试件的一面，然后在同一面接收从缺陷处反射回来的回波，根据回波情况来判断缺陷的情况。

超声波检测技术的优点和局限性：(1) 面积性缺陷的检出率较高，而体积型缺陷的检出率较低。(2)适用于检验厚度较大的工件，不适宜检验较薄的工件。(3)检测成本低，速度快，仪器轻便，适用于现场检测。(4)难以获得直观的缺陷图谱，无法进行进一步的缺陷状况分析。(5)检测结果无法得到直观的记录。(6)在缺陷部位的厚度定位上有较为精准的检测。(7)受物件表面平整性和外部工作环境的影响比较多，容易产生误差和干扰。

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3.2 磁粉检测技术

磁粉检测技术有其特定的应用环境，它主要是应用于由磁性材质制造成的锅炉工件的内部结构检测之中。它的工作原理是：将用于检测的铁磁性材料磁化，然后将其分撒在要检测的物件内表面，由于铁磁性材料被高度磁化，因此它会不连续的分布在锅炉内部，并使锅炉内部工件的局部磁力线发生严重的改变，从而产生漏磁场的现象。吸附施加在工件表面的磁粉，在适当的光线照射下会产生明晰的磁痕，我们可以根据磁痕的具体情况分布来判断锅炉内部表面工件的损坏状况。

磁粉检测技术的优点和局限性：（1）只能检测铁磁性材料，无法应用于其他材料的检测。（2）只能检测表面的缺损情况，无法应用于内部情况的检测。（3）检测灵敏度很高，可以发现极细小的裂纹以及其他缺陷。（4）检测方法简易，检测成本低廉，检测速度迅速。（5）试件的形状和尺寸有时对探伤有影响，因其难以磁化而无法检测。

3.3 渗透检测技术

渗透检测技术可广泛应用于检测大部分的非吸收性无聊的表面开口缺陷，在锅炉压力管道的检测工作中应用很广泛。它的工作原理是：将有具有荧光性质染料或有色涂料涂抹在锅炉工件表面，使其逐渐渗透到工件的内部，染料或涂料会随着毛细管慢慢流到工件表面的缺损处，在渗透完成后，我们需要除去多余的渗透染料，再在检测工件的表面涂抹显像染剂，显像染剂也会顺着毛细管浸入到锅炉工件内部，在一定的光线的照射下，缺陷部位的渗透痕迹会被显示出来，我们能够根据显像的具体情况判断检测出缺陷的形状、大小、数量及严重程度。磁粉检测技术的优点和局限性：（1）适用于除了疏松多孔性材料外的任何种类的材料。（2）适用于形状复杂的试件，可以做到全面检测。（3）可同时进行多个方位缺陷区域的检测。（4）对检测工件的表面平整光滑性要求比较高。（5）只能检测工件的表面情况，无法检测出其内部缺损的情况。（6）检测工序繁琐，检测速度缓慢。（7）材料较贵，成本较高。

3.4 射线检测技术

射线检测技术最主要应用于探测试件内部的宏观几何缺陷。它的检测原理是：通过γ 光射线对锅炉内部管道进行照射，然后判断管道内部的缝隙是否符合标准。一般来说，用于生产的锅炉都是十分庞大的，因此在生产锅炉的过程中就无法做到一次性成型，需要制造多个管道，再将它们焊接起来，而在焊接的过程中，一旦出现了焊接不合格的现象，就会导致锅炉内部的压力不平衡，进而引发安全事故。射线检测技术就能很好检测焊接缝隙是否符合工作标准，它能通过γ 射线照射成像技术把照射后的管道具体情况生产高精度图像。将感光材料（胶片）置于被检试件后面，来接收透过试件的不同强度的射线，经过暗室处理会得到透照影像，这样根据影像的形状和黑度情况可以判断缺陷的大小、形状及位置。

射线检测技术的优点和局限性：（1）可将检测的结果生成高精度的图像，便于后期修复工作的进行。（2）体积型缺陷检出率高，面积型缺陷缺陷检出率受到多种因素影响。（3）适用于厚度不大的试件。（4）对缺陷在试件中厚度方向的位置、高度的确定比较困难。（5）检测成本高昂，整体速度偏慢。（6）射线有辐射，对人体伤害比较大。