锅炉检测新技术的应用和发展
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【摘 要】锅炉始终是电厂发电系统的重要组成部分，同时也是电站的重要主机之一。一般来说，电站锅炉内部结构与运行环境较为复杂，很容易出现运行隐患。为进一步确保电站锅炉运行安全，相关人员在实际制造与生产过程中，必须严格明确电站锅炉各种构件的运行要点与质量控制点。在此基础上，实行无损检测技术以确保电站锅炉运行安全。结合以往的经验来看，通过应用无损检测方法试验电站锅炉运行性能，能够最大限度地强化电站锅炉的运行安全性，提升电站的生产效能。
【关键词】锅炉检测；新技术；应用；发展
中图分类号：X701；文献标识码：A
引言
在进行生产时，作为关键的承压容器，危险度非常高，但是它的功能强大，能够确保生产顺利完成。随着经济的不断发展，在现代化建设过程中，锅炉的应用越来越广泛，其数量增加速度非常快，所以，在使用锅炉过程中，人们高度关注它的安全性，因此，现代化经济发展急需提高检验检测锅炉的技术水平，并能够促进国家综合国力的提升和社会的进步。
1锅炉制造过程中实行无损检测的必要性分析
随着我国经济水平的不断提升，以电站锅炉无损检测技术为主的科技手段得到了较大的突破与完善，目前已经形成一套比较先进、科学的无损检测技术体系和相应的质量保障体系。相关人员可以利用科学的检测方法与质量保障体系，进一步夯实锅炉的应用性能，以确保锅炉运行的安全程度。结合实践应用效果来看，目前所应用的电站锅炉无损检测主要以声波探测、电磁测量以及辐射试验等技术为主，对电站锅炉的运行性能与运行质量进行合理测试。在此基础上，辅以计算机技术对实际测量的数据进行分析，如建模分析等。进一步明确锅炉内部构件的损坏程度以及缺陷问题等，一经发现，必须及时采取必要的解决对策，确保电站锅炉的应用效率与使用寿命不受损。因此可以说，电站锅炉无损检测技术的应用效果与锅炉运行的安全性能有着紧密联系，检测手段的应用效果会对电站锅炉的实际运行效果产生直接影响。针对于此，相关人员必须加以重视，确保无损检测技术的应用效果。
2锅炉检测新技术的应用要点
2.1低频率电磁波检测技术
低频电磁检测的媒介是电磁波，也即在待检测的管壁处输入一个低频電磁信号。当遭遇缺陷时，信号的波段和频率都会改变，从而探知缺陷，并通过解析信号特性来定量分析缺陷。低频电磁波可以渗透到常规技术无法覆盖的地方，它能从锅炉“四管”的外表面探测管子内表面、外表面和管子内表面缺陷，并确定缺陷的具体形式。在锅炉管内壁的检测方面，电磁检测技术的优势显而易见。而且，该技术属于非接触法，管子表面的污垢、油漆层不会降低测量精度。低频电磁技术可以迅速发现内部缺陷，且定位定量较准确，可以很方便的检测锅炉“四管”。虽然电磁检测技术与超声波测厚相比，定量精度稍差，但鉴于其较快的检测速度，还是能实现对锅炉管的完整检测。实际工作中，先利用电磁波发现缺陷，再结合超声波测厚定量复查，可以大幅提高检测速度和精度。
2.2相控阵检测技术
相控阵检测也是超声波检测的一种，它的探头由一系列晶片构成，每个晶片都可以独立调节激发时间，控制声束轴线和定位焦点。相控阵波束可以对某一位置的复杂几何形状进行检测，或用一个相控阵摄像头代替多个普通探头。在过去，相控阵系统的成本较高，在工业无损检测方面应用不多。近年来，由于相关技术的不断成熟，超声相控阵检测技术逐步推广，在多集涡轮风机涡轮圆盘检测、机车轴弯曲度检测和核电站反应堆检测等领域应用广泛。当然，在锅炉检测中，相控阵技术尚未普及，但对于一些关键部位却很有帮助，比如四大管和集箱连接的孔桥探测。相比超声波技术，相控阵可通过软件实时改变换能器阵列产生的波束角、焦距和对中点等参数，从而可以在不移动探头的情况下全面扫描焊缝。这可以大大提高锅炉集箱孔桥部位的检测精度，实践证明相控阵技术具有很好的效果。
2.3无线网锅炉检测与控制
无线网通过无线多址信道方式，实现计算机通信。也就是说无线网络是无线通信技术与计算机网络技术的结合体，该技术在锅炉检测与控制中的应用可以大幅提高锅炉检测与控制效率，在降低成本的同时，增强网络畅通性、灵活性。无线网络不依赖传统光缆或电缆。因为这些设施的安装会消耗大量人力与物力，增加物质成本。此外电缆、光缆的安装还需要增加节点，在网络空间中面临受限、受控制问题，十分不便。
国内当前锅炉检测仪表利用的变送器就是两线制，这种形式的仪表很容易受到外界带来的干扰影响，此外该类型的仪表还无法实现一次表至二次表数据的控制与传输。只能先将变送器转化成无源形式，才能够防止外界因素对于本身的干扰，是提高仪器稳定性的唯一方式。而无线网却不需要承担这些问题和风险，无线网本身的技术与能力决定了无线网有着很强的抗干扰能力，且可以直接做到一次表至二次表的有效控制与传输。我们必须要积极利用无线网技术，这样不仅可以有效掌握过路的运行情况与实际数据，同时还能够利用手机登方式实时查询锅炉运行状态和信息。相较于有线技术来说，无线技术成本更低。且远程可控能力和锅炉检测精确度都要超出有线网络。我们必须不断创新无线技术，扩大其在锅炉检测与控制的运用，在提高检测能力的同时，降低检测压力。
2.4超声导波检测技术
锅炉管道由于长度大，分布较为复杂，较难在定期检测中实现百分之百检测，尤其对于四大管道等基材的检测，目前也只能对关键焊缝进行抽查检验。同时，锅炉的布管较为复杂，不少位置的管子用常规检测仪器无法触及，比如穿墙管。超声波则能很好的解决这个问题。导波是一种特殊的电磁波，在板状介质中传播时，声场可以遍及整个厚度方向，可以在长距离内以极小的衰减幅度传播，不需要检测扫描整个板状介质表面。
现在一般采用数字式超声波探伤仪。所用探头必须满足JB/T4730.3-2005标准中3.2条关于探头的要求。探头楔块宜加工成与管外壁吻合良好的曲面；晶片尺寸宜用小尺寸，一般不大于6×6mm；频率宜采用较高的探测频率，常用5MHz；前沿长度要求采用短前沿，一般不大于5mm；K值宜采用大K值，一般根据管壁厚度来选择探头的折射角，推荐的探头角度为70°±5°（管壁厚度4～8mm，探头折射角选用70°～75°；管壁厚度8～14mm，探头折射角选用65～70°）。试块采用DL/T820-2002《管道焊接接头超声波检验技术规程》推荐的DL-1小径管专用试块，用于仪器探头的系统性能校准以及扫差灵敏度的调整。
结束语
综上所述，锅炉是工业发展所需要的基础设施，十分有必要确保它更安全有效地发挥作用，因此采取科学的检测技术能够做到很好的保障，从业者必须根据国家标准进行锅炉检测的操作，在应用传统技术的基础上，必须开发或引进新的检测仪器及技术，并通过不断的完善检测标准，提高检测人员的检测技术。
参考文献：
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（作者单位：国家电投集团河南电力有限公司平顶山发电分公司）
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