大型电站锅炉大板梁无损检测的探析

文章编号:CN23 - 1249(2004)04 - 0077 - 02 收稿日期:2004 - 03 - 02 作者简介:姜成洋(1964 - ) ,男,哈尔滨人,1986年毕业于哈尔滨锅炉厂职工大学,工程师,从事钢结构的设计与研究工作。 大型电站锅炉大板梁无损检测的探析 姜成洋 (哈尔滨锅炉厂有限责任公司,黑龙江 哈尔滨150046) 摘 要:介绍了无损检测的几种方法,并进一步说明这几种检测方法使用的局限性和优缺点。主要分析了射 线检测法与超声波检测法的关系,这两种检测法使用时应注意的事项,及大板梁的检测。 关键词:大板梁;无损检测;超声波检测;射线检测;安全性 中图分类号:TG115.28 文献标识码:A Discussion on Non - destructive Testing of MAIN GIRDER JIANG Chengyang (Harbin Boiler Co. ,Ltd. ,Harbin 150046 , China) Abstract : Several ways of DNT are introduced herein such as ultrasonic testing , radiographic testing , magnetic particle testing , and tube vortex testing and its working range ,advantages and disadvantages are also accounted. Analyses mainly the connection of the radiographic and the ultrasonic detect , notes to use this two ways of NDT and NDTof MAIN GIrder. Keywords : MAIN GIRDER; NDT; ultrasonic detect ; radiographic detect ; safety 0 引 言 几十年来,我国电站锅炉尤其是大型电站锅 炉,锅炉构架的布置型式中,全悬吊式锅炉构架以 无可比拟的优势取代了其它型式。其特点是除空 气预热器外锅炉本体的主要荷载集中悬吊在炉顶 梁格上。经大板梁将荷载传给柱子。在整个构架 中,大板梁是受力最大跨度最大的杆件。它能否 安全使用关系到整台锅炉的安全与否。合理准确 的检测是保证大板梁制造质量的唯一方法。 我国各行业应用无损检测技术已有多年历 史,多年来在完善各种无损检测方法及检测机理 和检测可靠度研究,开发仪器及配套系统等方面 作了一定量工作。可以说,无损检测已成为原材 料出厂检验,入厂复验,控制大板梁制造过程中焊 缝质量不可缺少的工序。 1 几种检测方法概述 超声波法 超声检测是指采用A型脉冲反射式超声探 伤仪检测缺陷,并对其进行等级分类的全过程。 在大板梁的生产和制造中,主要用于原材料检测, 腹板,翼缘板及其他焊接组合钢板拼接焊缝的无 损检测。 射线透射法 射线检测包括X射线和射线,经常大量使 用的是X射线,都是波长很短的电磁波,穿透物 质的能力较强,在大板梁制造过程中主要用于厚 度较厚,材质为碳素钢,低合金钢的腹板,翼缘板 及其他焊接组合钢板拼接焊缝的无损检测。 磁粉法 包括干磁粉,湿磁粉,荧光和非荧光磁粉检测 第4期 2004年11月 锅 炉 制 造 BOILER MANUFACTURING No.4 Nov.2004 法。主要用于检测大板梁焊缝表面和近表面缺 陷,焊缝坡口及其影响区缺陷。通常焊缝的磁粉 检测应安排在焊接工序完成之后进行。 由于上述方法都各有局限性,所以必须综合 利用,才能达到最佳检测结果。在大板梁检测过 程中,射线检测和超声波检测是解决焊缝缺陷的 定级,定性和定量的主要途径,因此着重对射线检 测和超声波检测的关系进行探讨。 检测方法的选择 射线检测和超声波检测具有不同的特点和局 限,对焊缝中各类缺陷的敏感性不同。射线检测 对气孔、 夹渣等体积性缺陷比较敏感。而对裂纹, 未熔合等虽然有很大面积,而厚度很薄的面状缺 陷,只有在与缺陷方向平行的X射线透照时才能 顺利的发展缺陷,而在与缺陷平面近似垂直的方 向检测时,则很难发现缺陷。超声检测对面状缺 陷比较敏感,一般来说,只要声束垂直指向主平 面,不管其厚度多么小,都可以获得足够的缺陷回 波,所以对平面状缺陷的检出率较高。而对于体 积性缺陷,由于其反射波束的扩散和慢反射,只是 在缺陷相当大或比较密集以及反射角度相当合适 时,才有较高的缺限检出率。因此对板梁焊缝缺 陷检测时选择那种方法,应结合实际情况考虑。 此外,应着重指出,这2种检测方式是相互补充而 不是相互排斥。对未焊透,未熔合和夹渣。借助 射线检测可方便,准确地确定缺陷的性质和长度 尺寸,但无法确定其自身高度,因此必须采用超声 检测方法才能较好地解决测高问题。 因射线检测和超声检测2种手段在客观上对 各种缺陷的检出能力不一致,故在同时采用2种 方法对同一部位进行检测时,2种方法的验收等 级不能相互对应,也没有一条能通用的相互转换 关系。2种方法获得的检测结果应按各自的标准 评定,且都应满足规定的合格等级。 3 检测部位的确定 300 MW ,600 MW锅炉;大板梁翼板,腹板对 接焊缝,其他焊接组合件厚不小于32 mm的对接 焊缝,应沿整个长度进行射线或超声波检查,小于 32 mm钢板对接焊缝抽查20 %射线或超声波探 伤 (T 字接头必须超探)。制造板梁用钢板,如果 需要拼接,对接焊缝2侧离焊缝中心为2倍板厚 加30 mm的区域内超声波探伤。对板厚不小于 100 mm的钢板拼接时,坡口加工前应对其边缘进 行超声波探伤,防止夹层或疏松等缺陷存在。 连接主板梁翼板和腹板的全部焊缝及其肋板 和腹板连接的全部角焊缝进行磁粉探伤,这些角 焊缝的磁粉探伤,尽可能地推迟到油漆和发货之 前进行,以防止延尺裂纹和横向裂纹的出现。 为了保证射线检测和超声检测的代表性和正 确性,除了检验员特别指定的部位外,一般应选在 最后组焊部位和T形接头。 4 结束语 随着锅炉行业的发展,锅炉容量和参数的不 断增大,超临界,超超临界锅炉相即设计,投产,运 行。大板梁承受的荷载,跨度也相应增大。常熟 工程大板梁承受的总荷载达到1万1千余吨,单 根大板梁承受的最大荷载也达到3千余吨,跨度 也相应增大到30余米。为了保证大板梁的制造 质量及使用的安全性,建议对超临界锅炉大板梁 连接腹板与翼板的角焊缝及坡口,采用原设计处 标准 ST99 - 0