广东电研锅炉压力容器检验中心有限公司510000
摘要:由于锅炉在其使用过程中需要承受较高的温度和较大的压力很容易发生爆炸,威胁到社会、企业和员工的财产安全和生命安全,所以加强锅炉在制造阶段、安装阶段以及使用阶段的检测具有重要的现实意义。本文详细论述了锅炉进行无损探伤的常用方法、进行无损探伤前的准备工作、锅炉在各阶段的无损探伤技术以及无损探伤过程中遇到的问题和预防措施,旨在提高锅炉焊缝无损探伤技术,降低对社会、企业以及人民造成的损失,提高社会和企业的经济效益。
关键词:锅炉;无损检测;方法
一、锅炉简介及无损检测常用方法
1.锅炉简介
锅炉是长期工作在高温、高压下的一种具有潜在危险性的设备。说锅炉具有危险性是因为高温高压导致锅炉容易发生爆炸,其次,由于在高温、水汽以及其他酸碱环境下工作,锅炉难免会发生腐蚀,出现部件运转失常,锅炉停止工作等现象。此外,锅炉在制造过程中需要进行一些焊接,而焊缝则是锅炉整体最脆弱的部位,在发生的众多工作失效、爆炸等锅炉事故中,焊缝是最主要的导火索,因此焊接水平的高低直接决定了锅炉的质量。所以我们有必要对锅炉焊接中发生的气孔、裂缝、咬边、漏焊等各种明显的缺陷和潜在的缺陷进行严密的检测,彻底消除各种危险源,保证锅炉能够正常投入工作。为保证对锅炉的检测全面完整,我们一般会针对相关缺陷采取相对应的无损探伤技术来做有关检测。
2.无损检测常用方法
由于锅炉问题经常出现在焊接部位,所以进行焊缝检测是对锅炉进行无损检测的重要内容。经常用于锅炉无损探伤的方法有目视检测、表面检测(渗透、磁粉)、超声波、射线探伤、涡流探伤等方法。目测法经常用于检测那些缺陷比较明显的外观损伤。射线照相法经常用于检测平板对接焊缝和环焊缝的内部缺陷,对于厚管壁对接焊缝一般选取双壁单影透照的方式,,对于薄管壁小径管之类一般选择双璧双影透照的方式,同时注意确定好焦距、电压和曝光量。磁粉检测方法经常用于表现缺陷和近表面缺陷的检测,渗透检测经常用于表面开口缺陷的检测。超声波探伤主要检测那些厚壁焊缝的内部缺陷以及其他无法用射线进行探伤的工件,涡流探伤主要用于管子内表面检测。
二、无损检测的目的和应用特点
2.1无损检测的目的
2.1.1确保工件或设备的质量,保证设备的安全运行
用无损检测来保证产品质量,使之在规定的使用条件下,在预期的使用寿命内,产品的部分或整体都不发生破坏,从而防止设备和人身事故的发生。例如锅炉压力容器的无损检测.从原材料的无损检测开始,到成品安装,及使用过程中的定期榆查,都是为了尽量减少其发生损坏、引起事故的可能性。
2.1.2改进制造工艺
无损检测不仅仅是要把工件中的缺陷检测出来,而且能帮助其改进制造工艺。我们可先根据预定的制造工艺,制作试样或试制品,对试样或试制品进行无损检测,用无损检测结果检查试样或试制品的工艺是否合格,这样一边检查,一边改进工艺,直到最后确定满足质量要求的制造工艺。例如焊接锅炉或压力容器,为了确定焊接规范的可靠性,可根据预定的焊接规范制成试样,然后用射线照相检查该试样焊缝,随后根据探伤结果,修正焊接规范,最后确定能够达到质量要求的焊接规范。
2.1.3降低制造成本
通过无损检测可以达到降低成本的目的。在产品制造过程中,适当而且正确地进行无损检测,就能防止工件在最后加工完后报废和白白浪费工时,从而降低了制造成本。例如,焊接容器时,不是把整个容器焊接完工后才进行无损检测,而是在焊接完工前的中间工序先进行无损检测,提前发现不合格的缺陷,及时修补,这样就可避免在容器焊完后,由于出现缺陷而使整个容器不合格,从而节约了原材料和工时,达到降低制造成本的目的。
2.2无损检测的应用特点
2.2.1正确选用实施无损检测的时间
在进行无损检测时,必须根据无损检测的目的,正确选用无损检测实施的时间。
2.2.2无损检测要与破坏性检测相配合
无损检测的最大特点是在不损坏材料、工件及结构的前提下进行检测,但是,无损检测不能代替破坏性检测。例如制造容器前用焊接试扳的机械性能试验来验证是否能满足产品的工艺要求。
2.2.3正确选用最适当的无损检测方法
无损检测应用中,由于检测方法本身特点的所限,缺陷不能完全检出。为了提高检测结果的可靠性,必须在检测前,根据被检物的材质、加工种类,加工过程或使用过程,预计可能产生什么种类、什么形状的缺陷,在什么部位、什么方向产生,根据以上种种情况分析,然后根据无损检测方法各自的特点选择最合适的检测方法。
2.2.4综合应用各种无损检测方法
在无损检测应用中,必须认识到任何一种无损检测方法都不是万能的,每种无损检测方法都有它自己的优点,也有它的缺点。因此,在无损检测的应用中,不要采用一种无损检测方法,而应尽可能多地同时采用几种方法,以便保证各种检测方法相互取长补短。另外,还应利用有关材料、焊接、加工工艺的知识及产品结构的特点,综合起来进行判断。
三、锅炉在各阶段的无损检测
1.锅炉制造时的无损检验。锅炉在其制造阶段所用到的检测方法有目视法、射线以及超声波检测方法等。
(1)目视法。锅炉在其材料采购和各个零部件加工及组装过程中都需要经历目视检测。目视检测的内容主要通过抽取适量的原材料进行尺寸、重量、形状、打孔位置等方面的检测,只有符合质量标准的原材料才能够用于锅炉的制造。对于焊接部位的焊缝也经常要通过目视检测的方法来观察焊缝的尺寸的大小、接缝处是否光滑等。对于出现夹渣、裂纹、气孔、等问题的应当禁止使用。对于存在咬边的情况也应当严格按照标准检测其长度、深度是否符合标准,对于焊接方式不符合标准的设备也禁止使用。
(2)焊缝检测。对于焊缝的表面状况进行检测可运用磁粉检测和渗透检测的方式。对于焊缝的内部进行无损检测时一般会选择射线检测法和超声波检测的方法。进行射线检测时需要确定角度和进行完全检测,当我们对锅筒进行检测时需要对其纵向及环向的焊缝进行检测时需要准确确定好检测比例来进行百分之百的无损检测。运用超声波检测方法是要考虑到管径壁的厚薄程度、焊缝的位置及形状等因素,一般选择较短的前沿、较窄的脉冲和比较大的入射角的探头进行检测,用以保证检测能够一次彻底完成,判定方法通常是把中心线作为基准位置,运用回波的交叉、分离等方