浅析锅炉的无损检测方法探讨

2022-09-11

一、制造过程中的无损检测方法

对于工业锅炉中经过胀接或者焊接组成一体的受压部件, 如水管和锅壳等, 一般为金属材料, 所使用的金属材料为钢管、钢板等。其中, 锅壳受压部件包括烟管、回燃室、锅壳等, 水管受压部件包括下降管、锅筒、集箱等。锅炉的受压部位和使用的原材料在制造过程中必须按照国家标准、行业标准以及设计文件等的要求规范进行无损检测。

1. 目视检查

产品在生产过程中, 从原材料的购入到加工生产制造, 到最后的部件组装, 在各个生产阶段都应该首先满足目视检测的要求。在锅炉的制造过程中, 目视检测的内容包括:首先, 对于外购的金属原材料, 我们应该按批次抽取进行几何尺寸、表面外观质量的查看, 这是锅炉质量得以保证的第一步。其次, 受压部位生产过程中的开孔位置、几何尺寸、表面质量以及受压部位的所有焊缝外形尺寸等等都应该与设计图纸、标准和工艺文件的规定要求保持一致, 并且焊缝与母材过渡要圆弧, 焊缝的高度应大于母材表面。

2. 通球试验

锅炉中水、汽的循环是采用大面积的管子来流通, 就不可避免的存在管子对接、弯管的情况。弯管时的管子变形、管子对接时焊接造成的焊瘤都会造成流通截面的减小, 这样就会对循环系统的正常工作造成影响。为了判别管道能否正常工作, 通常采用通球试验来检测。而所谓的通球试验就是依据不同公称内径的管子或不同弯管半径与公称外径的比值的管子, 来选用不同直径的通球进行试验, 最后以通球能否顺利通过作为判别依据。

3. 焊缝表面无损检测技术

锅炉制造过程, 对于大量存在的焊缝, 为了保证其焊接质量, 要对其表面进行无损检测。表面无损检测技术主要包括渗透、磁粉检测等。如今制造部门一般只要求对角接焊缝进行上述的无损检测。

4. 焊缝内部无损检测技术

焊缝检测除了表面检测外, 还包括内部的无损检测, 其主要方法有超声和射线检测。

(1) 射线检测

国家行业条例规定, 对于制造过程中的工业锅炉, 焊接接头的射线检测必不可少, 而至于其检测比例视具体情况而定, 必要检测比例应达到百分百。

对数量众多的管子环焊缝进行射线检测实时成像系统是一种普遍, 且高效率和实惠的检测方法。而对环焊缝、锅筒、炉胆的纵以及一些小规模锅炉生产企业制造的管子环焊缝进行胶片成像系统则是比较常见的。

(2) 超声检测

相关文件规定, 工业锅炉出厂前, 某些部位的焊缝接头的相关超声检测必不可少, 检测比例必须达到一定的数量甚至百分百检测。检测过程中, 对于难检测的部件, 如小管径薄壁管, 为了保证检测覆盖焊缝另一侧内壁根部, 探头的选择应该遵循入射角大、前沿短和脉冲窄的原则, 这种选择有利于大曲率薄壁件的检测。

有时, 制造工艺对于管座角的检测提出要求, 甚至必要时进行超声检测的复验, 对于这种情况, 采用自动扫查系统进行检测比较合适, 尤其适合于无缝钢管的检测。这种系统包括机械传动和超声检测系统两个单元, 其中机械传动的作用是保证受检件能够步进或者匀速旋转, 从而保证检测全面。在实际实施过程中, 斜探头一般在集箱外壁和接管方面进行使用。

近些年, 环焊缝自动超声检测迅猛发展, 其探测角度和探头数量可依照受检工件的厚度进行选取, 但是由于其灵敏度的调节和现行标准的差异, 导致其检测结论不能够依照现行标准进行解读。

二、安装过程中的无损检测方法

许多工业锅炉是整台设备总装好以后直接出厂, 这种锅炉在安装时只需要将锅炉本体与整个系统的管线、控制系统连接好。而另外一些锅炉则是需要将各个部件在现场进行组装。对现场组装的焊缝要首先要进行焊缝表面质量检测, 在检测合格后再按规定工艺、技术条件进行无损检测, 一般采用有超声检测、X射线检测, 检测的方法可参考制造过程中的检测方法。

三、使用过程中的无损检测方法

工业锅炉在使用过程中必须定期检测。定期检测包括外部检测、内部检测和水压检测, 分别是一年、两年和六年检测一次。当同时进行三种检测时, 应该依次检测内部、水压和外部, 只有三种检测都合格时, 才能继续使用锅炉。定期检测的无损检测技术包括硬度测定、射线检测、超声检测、目视检测, 此外还有电磁涡流表面裂纹检测技术。

1. 目视检测

目视检测在锅炉的定期检测中占据重要位置, 主要目的是检测锅炉有无本体的变化。目视检测包括以下内容:锅炉的膨胀系数是否持续有效, 锅炉的受压部件是否出现变形、损伤、破裂等缺陷, 锅炉耐火砖、保温等隔热装置是否正常等。检测中经常使用的检测工具包括:放大镜用于清楚查看锅炉受压部位的表面状况, 锤子用于检测受压部位开裂情况, 手电筒用于查看管道变形情况等等。

2. 表面检测

在锅炉停产时我们首选并广泛被采用的是表面检测技术, 表面检测技术所检测的部位是锅筒的接管角焊缝和对接焊缝。对接焊缝的表面检测通常采用的方法是磁粉检测, 但是由于锅炉内部的光照较差, 故更多的是采用荧光磁粉检测。角焊缝除了可以采用磁粉检测以外, 还能采用渗透检测。而多年以来的检验表明, 工业锅炉中最容易出现表面裂纹的部位是直接受火焰加热的部位。