无损检测技术在锅炉压力管道检验中的应用探讨

孔少军

甘肃省特种设备检验检测研究院 甘肃兰州 730050

锅炉的应用范围极为广泛，锅炉运行安全是应用单位最为重视的问题，但是由于锅炉长期运行在高温环境中，因此极易出现锅炉内壁裂纹问题[1]。为了更好的了解锅炉运行的安全性，应用企业通常会通过锅炉压力管道检验了解锅炉的具体状态，无损检测技术是一种新型锅炉压力管道检测技术，应用无损检测技术开展管道检验工作，能够在不损坏锅炉结构的情况下，完成锅炉损伤检验，并获取较为精确的检验结果，深入探讨无损检测技术在锅炉压力管道检验中的应用，可以为无损检测技术的高效实施奠定基础。

1 无损检测技术的优点及工作原理

1.1 无损检测的工作原理

无损检测技术通常依赖化学或者物理的检测方法进行检测，该检测过程不会对检测样品或物体产生破坏性。依据这种特性，可以再对锅炉管道进行检测过程中采用无损检测技术。针对具备压力的锅炉管道，无法采用常规方式进行监测，通常采用穿透性介质，如磁，光，电，声穿透性介质对压力管道进行检测，通过穿透性介质进行检测时，可以依据介质在传播过程中产生的各种反馈来对管道内的缺陷进行了解，通过该检测可以对管道内部的面积数量等相关的数据进行采集。

1.2 无损检测的优点

当前无损检测主要包括射线渗透以及超声波等常见方式，每一种方法都有其具体的优势和缺点。所以在进行无损检测方法选择过程中，要通过科学合理的测试来针对不同的检测样本选择合适的方法。因为无损检测对待检测物体的低破坏性使得其应用范围非常广泛。特别是针对区别于压力的锅炉管道检测过程中优势明显。但是因为无损检测检测过程较为复杂，所以对于工作人员的选拔具备一定的要求，无损检测工作人员不仅需要经过严格的培训，而且要进行定期考核，只有考核合格的工作人员才能进行锅炉压力管道的无损测试工作。

2 锅炉压力管道受损的主要原因分析

2.1 使用时间长、工作连续性高

锅炉是社会生产以及工业生产中必不可少的机械设备，因锅炉需要长时间连续运转，所以锅炉管道通常都在强度较高的环境下长时间使用，这可能会影响锅炉管道内部材料的正常结构特性。因此压力管道常常处于超期服役的情况下，所以要对压力管道进行维修与保养。以避免因压力管道的结构特性失效出现变形或腐蚀等情况。这对于过于内部的其他软件有着较大的威胁甚至可能使得锅炉的使用寿命大大降低，增加了锅炉的故障出现屏幕，降低了锅炉的使用效率。部分单位对锅炉压力管道的维修保养工作不够重视，锅炉管道长时间缺乏维修或检测，使其无法满足锅炉正常运行的需要，还可能引发严重安全事故。

2.2 人为因素的影响

锅炉在日常运营过程中，其大部分操作依赖人工进行，所以如果工作人员对于锅炉的操作不符合规范就会引发锅炉的安全性问题。锅炉通常处于高温高压状态，极容易受到周围环境的影响，当锅炉内容的压力或温度发生较大变化，其温度压力数值超过了锅炉的承受极限就会引发严重安全事故[2]。该问题可以通过对操作人员的操作培训以及相关的管理制度来提升锅炉的安全性，在进行工作人员的培训过程中应对可能出现的问题进行演练，或在日常工作中对于可能出现的突发情况进行安全演习，使得工作人员在真正出现类似危险时能够保持冷静，严格遵守锅炉的相关操作流程进行操作，工作人员要明白需要救人先学会自救的原则，通过对锅炉安全知识的不断学习和培训来增强业务能力，在定期进行的安全操作考核过程中来提升操作人员的操作水平，消除安全隐患，保证锅炉的正常运转。

3 无损检测技术在压力管道检验中的问题

虽然当前锅炉压力管道检测中已经普遍应用了无损技术，各单位的技术人员也基本掌握了无损技术操作的原理，但是面对多种无损技术选择及技术标准化操作时，很多技术人员的技能水平还不过关，检测效果还有待提高。

3.1 磁粉探伤技术低下

实际应用中，直流电会产生均匀的磁化场，进行测试的时候可能会因为磁化场出现错误，使测试工作无法真正发挥对应的效果。

3.2 射线检测技术发展不全

由于x射线技术本身包含了非常大的内容量，在实际操作时会消耗大量的时间。同时仪器非常大，不易于携带，实际用手能操作的工人数量也非常的少，如果工作人员没有按照正确的方法来推进检测工作，很有可能危害环境，并威胁到用户的安全，造成一系列严重的后果。

3.3 较少使用超声导波技术

一般来说，超声波检测技术经常用在管道内部检查方面，针对压力管道检查有非常好的应用效果。受到经济影响，超声导波技术主要在个别经济发达的城市使用，没有广泛推广到经济落后的区域。

3.4 没有合理使用渗透检测技术

有的管道属于疏松的多孔材料，在进行检测的时候具有复杂性。如果渗透检测技术不能很好的运用起来，因为可能会出现泄漏的情况造成环境污染。相关方面的研究还需要持续深化。

4 无损检测技术在压力管道检验中的具体应用

4.1 磁粉探伤技术在压力管道检验中的应用

压力管道检测的时候，可以用到磁记忆测试技术，以此来发现压力管道内存在的裂纹，并根据测试结果来准确判断裂纹的具体情况[3]。工作人员要合理使用铁磁性的材料，根据具体情况来做好策划工作，结合检测表面发现的问题来进行针对性的处理。要注意如果工件的磁感应强度比较大，那么就可能出现底部难以接收磁通量、连续性不强的情况。另外如果工件的尺寸比较大，就可能导致一部分的磁通量在间断的地方溢，造成磁通量的泄漏，进一步导致漏磁场的出现。一旦在检测过程中工件被磁化，就会造成一系列的后果，导致不连续性的情况的出现。相关工作人员需要能够从实际情况出发来做好控制工作，结合具体内容进行磁性标记。而在此过程中，要注意只能检测表面和近表面，不能深入检测，否则会带来非常大的负面影响。

4.2 射线检测技术在压力管道检验中的应用

射线检测技术可以很好的检测出压力管道存在的宏观缺陷，可以根据具体情况来做好检测并及时的反应内部裂缝问题、根据相关的规定和标准来做好一系列的工作。施工推进过程中，如果有压力管道体积非常大的情况，很可能出现一些问题。相关工作人员要能够从实际情况着手来做好检查工作，根据各方面的内容来焊接大管。如果焊接过程有问题，可能会导致管内压力出现变化，因为不平衡而引发安全事故。使用辐射检测技术能够很好的检查焊接情况，非常安全可靠。举例来说，使用x射线来进行检测的时候，如果检测到各种缺陷，可以很好的反映出其对应的高强度变化，检测到强度变化以及对应的位置，根据具体状况。来得到相应的特征，有利于后续进行更有针对性的处理。使用射线检测技术能够显示出图像，让残缺的位置可以更直观的显现出来。不过另一方面，这样的检测方法会影响人体正常的身体新陈代谢，会危害工作人员的健康，所以相关工作人员需要能够从实际情况着手，选择合适的检测方法和防护手段。

4.3 超声导波技术在压力管道检验中的应用

超声技术属于一种微损害技术，能够很好的用在大规模的管道检验上，可以检测出管道结构的缺陷，拥有距离远、规模大等优点，不仅可以用在固体检测上，还可以用在液体检测上。企业可以使用超声导播技术来提高检测效率，增加检测结果准确性。

4.4 渗透检测技术在压力管道检验中的应用

所谓渗透检测技术，是指利用自身的直通技术，实现管道连接在连续运行过程中的外部可检测性，应用渗透测试结果技术，对压力管道系统上层进行了测试，它可以更广泛地应用于检测大多数非快速吸收材料的表面进气量，也可用于输气管系统的相关检测工作，具体的操作步骤是将渗透后的液体以巨大的压力快速渗透到管道中。快速渗透测试的核心技术具有许多最大的优势。可以检测加工零件的各种奇特形状和尺寸，并可以同时用于例行检查；它也可以检测任何类型的材料，但压实的多孔基础材料除外；它也可以检测多个零件中的缺陷。

5 无损检测技术在锅炉压力管道中的运用策略

为了保证锅炉的正常运转，需要对锅炉管道定期的检验和维护，在对锅炉进行检验时为了保证锅炉内部结构的正常，避免因检测而对锅炉内部产生的损伤，所以通常采用无损检测技术进行检测。无损检测可以在不损伤锅炉管道况下，对锅炉管道进行探测，对其安全性和使用寿命进行科学的预估，既能有效保障工作人员的人身安全，同时也能够增长企业的经济效益。

5.1 准备工作

在对锅炉管道检测的过程中，工作人员首先应当对锅炉现场进行全方面的观察，如果在观察过程中发现了噪音问题，则需要对产生噪音的部位进行检测。在锅炉正常运转的过程中，锅炉内部的流体运动以及电子信号都会产生噪音，常见的噪音为跳动或摩擦的声音。再排除因流体运动和电磁信号产生的噪音外，这极有可能是锅炉内部的运转出现了问题。对异常噪音的检测通常通过对锅炉进行加压来确定噪音源。锅炉在转换能量时通过转换器与压力管道的耦合作用原理，来为锅炉的压力管道无损检测技术提供检测基础。

5.2 无损检测的校准环节

在进行无损检测时，为了提升无损检测的最终质量，所以要对无损检测中所采用的仪器设备进行检查和校准，通常对无损检测设备的标准通过模拟校验的方法来进行模拟校验的过程中，一般采用铅笔笔芯作为信号隔断处理的依据。为了提升无损检验检测技术的灵敏程度就需要获得平均值而平均值的计算通常由笔芯和锅炉压力管道呈30度夹角时进行检测。要对管道进行灵敏度检测就要模拟声音源推进过程中的形态，以实现对声音源的幅度值的有效检测。当如果模拟元与转换器之间的距离为100米，则管道平均值与管道的最高值产生的差值就会被设定在某个正常范围内，为了有效提升管道压力的检测数值准确性所以要对无损检测过程中所采用的相关设备进行严格的教程以此来提升检测的精确度。

5.3 压力管道无损检测过程

在对无损检测设备的检测仪校准工作完成后，就需要依照声源的撞击数值等相关技术参数指标进行效果评估，依照各个技术参数组指标在时间线上的变化来评估锅炉压力管道内部存在的问题。检测过程中会出现多种数值应当对不同的检测数值进行比较，当声源的撞击数值出现较快提升时，就需要停止对锅炉的压力加载操作。如果在无损检测的过程中出现了异常的噪声，为了避免噪声对检测结果产生的影响，就应当在消除噪声后再进行无损检测。噪音之外还有很多其他的因素会对无损检测结果造成影响，所以在进行无损检测过程当中应当随时对可能会产生影响的外部因素进行检查和控制，以此来提升无损检测的精确度，提升锅炉的检测和保养效果。

5.4 无损检测结果评价

在完成锅炉压力管道的无损检测过程后，要对检测结果进行科学的评价。要对检测结果进行等级划分和等级划分的依据是发声源这等级发生源通常分为发声源的强度以及活度两种类型，应分别对这两种类型的发声源进行确定。在依照发生源的活力进行划分的过程中，声发射源的事件数量会随着锅炉内部的压力增加而提升。等发射源逐步的提升发射源活力也会随之提升，在这个过程中通常采用建筑实验对检测过程中所生成的数据指标等相关参数进行测量，在此基础上完善无损检测技术的效果评价。

6 结语

不可讳言，严格遵循锅炉压力管道检验周期规定，按时对锅炉压力管道进行高效检验，是保证锅炉持续保持健康运行状态的有效方法和必要措施，而在锅炉压力管道检验中应用无损检测技术，可以在保证锅炉结构不受丝毫损坏的基础上高效完成锅炉检验工作，并获取相对精确的检验结果，这足以证明，无损检测技术在锅炉压力管道检验中具有极大的应用价值。