锅炉承压管道无损检测技术分析

1、锅炉承压管道无损检测技术分析 摘要：我国以煤炭等化石燃料为主的能源格局决定了在未来50年内我国的电力供应仍旧需要依靠以燃煤机组为主的火力发电站。目前火力发电总装机容量仍然占据占全国总装机容量的70%左右的份额。火力发电厂的安全、高效运行关系到我国电力稳定供应，保证着工农业及人民生活用电的质量水平。文章对火力发电厂锅炉系统的承压管道和无损检测技术进行了简单介绍，介绍了锅炉系统的承压管道在制造、安装及运行过程中常用的无损检测技术，并对承压管道无损检测技术现状和发展进行了归纳总结及预测分析。 关键词：火力发电厂；锅炉；承压管道；无损检测技术 锅炉是由“锅”和“炉”两部分组成。“锅”包括过热器、再热器

2、、水冷壁、省煤器等设备；“炉”包括炉膛和空气预热器等。大型火力发电厂的过热器出口蒸汽参数一般为超超临界参数，其压力和温度等级为27mpa/550；亚临界参数的燃煤机组，其过热器出口蒸汽压力和温度等级也达到了18mpa/550。而锅炉内省煤器进口的给水压力高于其出口压力，可见锅炉内的设备和管道要承受很大的压力。一旦承担管道出现故障，轻则影响锅炉运行，重则造成较大的设备损坏或者人员伤亡的事故，危害性极大，锅炉承压管道的安全与否严重影响火力发电厂的安全性和经济性。因此加强制造、安装及运行过程中承压管道的无损检测对维持火力发电厂的安全高效运行至关重要。本文简单介绍了火力发电厂锅炉系统的承压管道和常用的

3、无损检测技术，最终归纳总结目前承压管道无损检测技术现状及未来的发展趋势。 一、锅炉承压管道简介 承压管道就是压力管道。压力管道是指利用一定的压力用于输送气体或者液体的管状设备，其范围规定为最高工作压力大于或者等于0.1mpa（表压）的气体、液化气体、蒸汽介质或者可燃、易爆、有毒、有腐蚀性、最高工作温度高于或者等于标准沸点的液体介质，且公称直径大于25mm的管道。 锅炉承压管道包括省煤器给水入口到水冷壁、过热器、再热器等所有的连接管道和加热设备。根据有关数据显示，火力发电厂热力事故中锅炉占60%左右，其中锅炉事故的65%左右是“四管”爆破事故。美国的火力发电厂事故中热力发电设备可用率低的主要原因

4、也是锅炉管道损伤。因此，在锅炉压力管道制造、安装及运行中定期对管道进行无损检测，预知管道中存在的隐患，及时进行处理和补救，是确保热力发电设备尤其是电站锅炉的经济性和安全可靠运行的有效手段，具有十分重要的意义。 二、无损检测技术简介 无损检测技术是指利用物质的声、电、光和磁等特性，在不影响或不损害被检测对象使用性能的前提下，将被检对象中是否存在缺陷或不均匀性检测出来，并且能够给出缺陷的大小、位置、性质和数量等信息。与破坏性检测相比，无损检测具有以下几个特点： 1.非破坏性 无损检测技术做检测时不会损害被检测对象的使用性能。 2.全面性 无损检测是非破坏性，因此必要时可以利用该技术对被检测对象进行

5、100%的全面检测，这是破坏性检测办不到的。 3.全程性 破坏性检测一般只适用于对原材料进行检测，如机械工程中普遍采用的拉伸、压缩、弯曲等，对于成品和在用品只要还准备让其继续服役是不能进行破坏性检测的，而由于无损检测具有不损坏被检测对象的特性，不仅可以对制造用原材料、各中间工艺环节直至最终产成品，甚至是服役中的设备进行全程检测。 目视检测也是无损检测的一种方法，可以检测的范围为： （1）焊缝表面缺陷检查。检查焊缝表面裂纹、未焊透及焊漏等焊接质量。 （2）内腔检查。检查表面裂纹、起皮、拉线、划痕、凹坑、凸起、斑点、腐蚀等缺陷。 （3）状态检查。当某些产品，如蜗轮泵、发动机等工作后，按技术要求规定

6、的项目进行内窥检测。 （4）装配检查。当有要求和需要时，使用同三维工业视频内窥镜对装配质量进行检查；装配或某一工序完成后，检查各零部组件装配位置是否符合图样或技术条件的要求；是否存在装配缺陷。 （5）多余物检查。检查产品内腔残余内屑、外来物等多余物。 常用的无损检测方法有：射线照相检验（rt）、超声检测（ut）、磁粉检测（mt）和液体渗透检测（pt） 四种。其他无损检测方法有：涡流检测（et）、声发射检测（at）、热像/红外（tir）、泄漏试验（lt）、交流场测量技术（acfmt）、漏磁检验（mfl）、远场测试检测方法（rft）、超声波衍射时差法（tofd）等。 三、锅炉承压管道无损检测技术现

7、状和发展 电站锅炉的承压部件有省煤器、集箱、锅筒、过热器、再热器等压力容器以及连接这些压力容器的管道。制造过程直接影响着设备部件的质量情况，对后续的运行状况有直接的影响，因此采用无损检测技术对锅炉部件的制造质量进行控制具有重要的意义和作用。另外，在安装过程中，焊缝、接口的好坏也对承压部件的运行状态有很大的影响。因此无论是设备的制造还是安装乃至后期的运行都需要对这些承压管道进行定期的检测，及时处理和消除危险隐患，保证机组的安全高效运行。 1.电站锅炉承压管道制造过程中的无损检测技术 电站锅炉最常用的是无缝管管材，如过热器和再热器的管程部分、水冷壁。对于无缝管一般采用涡流和超声波探伤等无损检测技术

8、。电站锅炉无缝钢管和锻件管的对接焊缝一般采用射线、超声波、磁粉和渗透检测这四种常规检测方法，另外还有一些自动化检测技术。 2.电站锅炉承压管道安装过程中的无损检测技术 电站锅炉是很大的装置，只能在厂家制造大的部件，大量的工作都需要在现场完成。设计施工必须要按照国家规定的法律法规中的强制性条文。电站锅炉承压管道安装过程中的无损检测技术有目视检测、表面检测、射线检测、超声检测和定量光谱分析技术。 3.电站锅炉承压管道运行中的无损检测技术 为了保证在用锅炉的安全运行及预防各类事故的发生，必须对电站锅炉进行定期检验。电站锅炉的定期检验有三种，分别是外部检验、内部检验和水压试验。常用的无损检测技术有宏观

9、检查、硬度测定、厚度测定、表面渗透检测、表面磁粉检测、超声检测、金相检测及射线检测。另外还会用到化学成分定量光谱分析、涡流检测、红外热成像检测等较为先进的检测技术。 4.电站锅炉承压管道无损检测技术发展方向 锅炉管道无损检测技术中的常规技术和超声波、射线透射法等，不管是目前还是将来都是主要的检测手段。但是随着科学技术的发展，从安全性和经济性方面看，先进的无损检测技术朝着以下几个方向发展：人为参与的因素越来越少，自动化和智能化比例越来越高；尽可能减少辅助性工作，对正常的检修工作的妨碍越来越少；实现机组运行过程中的在线检测、监控和评价等。 四、结语 火力发电厂是由锅炉等三大主机与辅助设备组成的统一的有机整体。任何一个环节出现问题都会导致机组不能安全高效运行。锅炉中的设备和管道要承受最高的压力和温度，工作环境尤其恶劣，是发生事故最多的部位，尤其是以四管爆破等管道问题尤为突出。制造、安装以及运行过程中在承压管道进行无损检测，发现问题及时处理消除，保证热力设备的安全高效运行，是保证锅炉以及整个火力发电厂经济性和安全性的有效手段之一。在目前常规的无损检测技术应用的基础上还应该