浅析电力金属设备的无损检测研究

浅析电力金属设备的无损检测研究

赵隆生

中国能建湖南火电建设有限公司湖南长沙410000

摘要：无损检测技术是一项综合性的、新兴的检测技术，是现代科学技术发展的结果，其在复杂机械设备、电力金属机械设备中有着广泛的应用。无损检测技术的普及和推广不仅提升工程机械故障检测的准确性和效率，还能促进我国机械设备维护行业的发展，成为行业引入新技术、运用新技术的参考标准。随着计算机以及检测技术的发展，无损检测技术变得更为成熟，其应用也将更为广泛。本文主要对电力金属设备的无损检测技术进行分析讨论。

关键词：电力金属设备；无损检测

引言

无损检测，即对被检测对象不产生性能或属性影响、损害的基础上，做出状态、缺陷等情况的准确检查、测试及判定，为检测对象的维修、更换提供重要的参考依据。无损检测以其全面性、非破坏性、可靠性等诸多优点在各领域得到了广泛的应用，当然也满足电力行业的高安全性、稳定性要求，这使其成为保证电力设备处于良好运行状态的重要技术之一。特别是随着计算机技术、数字化技术、图像识别技术的发展与整合，无损检测技术已在电力金属设备检测中得到了深入的应用。

一、无损检测技术的概念

无损检测技术是由二十世纪“设备诊断技术”发展形成的一项新兴综合性检测技术。这项技术的优点在于，能在不破坏检测目标的前提下，通过光、磁、热、声等作用，引起异常材料性质变化，探测出设备各个部件、材料的表面与内部损坏部位。无损检测技术开始被称作“无损探伤”，意为检测与发现破损。现在，这项技术被称为“无损检测”，不仅意味着缺损的检测，更代表工件其他信息的探测，例如形状，内部构造等。在煤矿设备的检测与维修中，通常使用各种方法探测机械的浇铸、冶炼、冲压、分割等能否达到规定标准，据此监督设备质量。煤矿企业通过无损检测技术，能够有目的地检测设备各个重要部件，评估设备的剩余使用价值。既能节省检测成本，又能及时发现设备问题并进行维修，避免重大损失。

二、电力金属设备的无损检测技术

（一）超声检测技术

超声检测技术是利用声波震动原理，通过频段检测零部件内外可能存在的缺陷。超声波较高的频率，使其直线性高速传播，并极易在界面中发生反射，从而更好地进行缺陷检测。而对超声波在介质中传播时间及速度的分析，可有效地判断出缺陷的具体位置，对反射能量大小的确定，可准确判定出缺陷的基本情况。因此，超声检测与其他的无损检测技术相比较，灵敏度更高，能精细化检测尺寸较小的缺陷，且使用设备并不复杂，检测成本不高，检测速度快，限制条件少，在电力金属设备检测中具有广阔的应用前景。超声相控阵技术通过对超声阵列换能器中各阵元进行相位控制，获得灵活可控的合成波束。在电力设备中，厚壤工件、粗晶材料和复杂形状工件较多，如汽轮机转子叶根、轮槽和键槽等，难以用普通单一的探头进行检测，而超声相控阵技术的应用正好解决这一难题。以汽轮机转子叶根检测为例，使用相控阵换能器，可在不拆卸叶片的条件下进行检测，既提高检测效率，又避免拆卸损坏。另外，在电力设备中存在着大量的焊缝检测，若使用相控阵焊缝探头，通过不同探头组的创建，可使相控阵配置覆盖焊缝区域，实时显示焊缝区域图像信号，再加上声线追踪技术的应用，可手动进行焊缝检测操作，快速定位缺陷区域。

（二）射线检测技术

这项技术主要通过将底片布置在被检工件背面，利用胶片感光，来检测透射线强度，就可以判断工件中是否存在缺陷以及缺陷的位置、大小。这项技术对于电力技术设备检测具有重要作用。能够形成精度相对较高的检测数据图。且这个过程中还能够节省大量的人力。但是从一定意义上看，这项技术具有一定优势却也存在技术缺陷，这是因为想要形成图像，就需要具备相对较大功能的弹射源，否则将不能够形成图像。在电力设备检测中，X射线应用的较为频繁和广泛，特别是基于数字成像的X射线技术更具备了深远的应用前景。直接数字化射线成像（DR）成像质量高，传输速度快，储存方便，实时成像显示能实现在线检测。因此，DR技术是目前X射线数字成像技术的发展趋势，在电力设备检测中的应用具有诸多优势。

（三）声发射检测技术

声发射检测无损技术是在声发射检测技术发展的前提下形成的，应用该技术能够对电力金属设备使用过程中出现的裂缝进行准确检测。电力金属设备在长期使用过程中由于负载严重，会对表面结构造成影响，使设备表面出现裂缝，一定程度上释放出声波能量，因此产生了声发射检测技术，利用瞬间产生的应力波规律进行金属设备表面缝隙位置检测，形成超声波检测技术。受到专业机械撞击产生的低频应力波，直接传到电力金属设备内部，当内部结构中存在破损现象时，应力波将发送失败。内部冲击影响下产生的不同类型的声波具有共振现象，通过这些现象和特征能够准确判断出电力金属设备中存在的裂缝或破损位置。

三、电力金属设备中应用无损检测技术的注意事项

（一）无损检测技术的被检测对象比较广，检测方法也比较多，有的时候在对一个对象实施检测的时候需要应用到多个检测方法，基于这一因素就需要检测人员要掌握多种检测方法，并且还要对各种检测方法的适应范围以及相关性有明确认识，面对被检对象，采用最合适的检测方法对其结果实施正确评价。无损检测人员则需要进行规范化培训，建立一支专业水平高、能力强的检测队伍，是保障无损检测技术被广泛应用的重要前提条件。

（二）制定合理的无损检测诊断技术评判标准。为了能够实施规范化评价，就要制定和工程机械设备维修无损检测技术相符的行业标准以及企业标准，并将其作为是诊断结果评价的重要依据。

（三）在计算机技术迅速发展背景下，无损检测仪器的灵敏度、可靠性以及效率均有显著提升，同时各种各样的无损检测仪器也频繁出现，为无损检测技术的发展提供了相应的硬件条件。其中微型计算机在超声波检测中的应用，能够将数据采集、过程控制、存储记录以及信息处理等多项功能完成。微处理器在很多超声波仪器上均被当成是一个部件直接安装在仪器上，对其检测过程中的数据及图像处理任务完成，这样不但能够显著提高其工作效率，同时还能够提高其数据处理可靠性。所以结合机械设备维修对无损检测技术的应用，在一些特殊环境中的特殊要求，就应该研究出一些新型无损检测技术的设备和仪器。

（四）构建为工程机械设备维修服务的无损检测诊断技术网络。采用网络的系统方案，构建一个完善的全方位开放式网络，并将针对无损检测技术发展现状制定具体的发展计划，针对其生产过程中急需解决处理的问题，组织业内相关人员实施无损检测诊断技术专项研究，为科研人员的研究工作提供相应的交流平台，以此显著促进无损检测诊断技术的发展。

结束语

总之，无损检测技术脱胎于二十世纪设备诊断技术，无损检测技术利用工件内部缺陷，通过各种物理或化学手段确定缺损形状、位置、大小等情况，及时反馈信息，进行设备维修，避免设备损坏给企业带来巨大经济损失。电力金属设备需要更精确的故障预估，无损检测技术的应用将电力金属设备风险降到最低，这项技术在电力工程的应用前景十分广阔。虽然目前无损检测技术仍有一定的局限性，通过各项技术的配合使用能够保证监测结果的准确性，但成本较高，对检测人员、环境有一定的危害性。今后，无损检测的发展方向应当着眼于解决这些问题。

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