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[摘 要]无损检测技术对锅炉承压管道的缺陷检测具有重要的意义。本文首先介绍了锅炉承压管道常见缺陷，随后分析了锅炉承压管道无损检测技术现状，随后探讨了锅炉承压管道无损检测技术的未来发展方向，希望这些观点能够有效促进无损检测技术的研发、推广和应用。
[关键词]锅炉承压管道；缺陷检测；无损检测技术
中图分类号：TP153 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）10-0080-01
引言
锅炉是火力发电厂的重要组成部分，其承压部件涉及省煤器、过热器、再热器等压力容器以及连接这些压力容器的管道，在电站锅炉承压管道制造安装以及运行过程中应用无损检测技术，能够及时发现焊缝、接口、管道内腔等部位的缺陷故障，制定具有针对性和适应性的应对措施，高效处理和消除危险隐患，从而有效延长仪器设备的使用寿命，规避人身财产风险，保障火力发电厂的可持续健康发展。
1锅炉承压管道常见缺陷
1.1再热器和过热器腐蚀
再热器和过热器是发电厂锅炉的重要组件，其通常处于1000℃的烟气环境之中，连接两者的承压管道内部充满550℃的蒸汽。一般来说，这些承压管道普遍采用的是耐高温的低碳钢、铬钼合金等金属材料，依据相应的工作需求，其压力管的直径往往处于30～60㎜的区间之内。造成再热器和过热器腐蚀现象发生的原因在于，管道内积存的氯化钠和二氧化硫发生化学反应，使压力管道内外层的保护膜层受到还原性腐蚀和氯腐蚀，失去应有保护作用，导致氧化皮剥落堆积、冲蚀以及磨损，进而使管壁与腐蚀气体的接触面持续加大，造成更加严峻的腐蚀现象。
1.2省煤器腐蚀
省煤器在锅炉承压部件中的主要任务是吸收低温烟气热量，为降低排烟温度，其排气管通常会采用铸铁或碳钢材料，并将外径控制在30～50㎜区间内。影响省煤器性能的两个因素是省煤器的氧腐蚀以及硫酸腐蚀，前者是由于锅炉水内往往会包含大量的氧气，其在通过省煤器压力管时，氧气会与铁发生化学反应，形成氧化铁化合物，造成管壁腐蚀；后者是由于煤炭中的硫在燃烧之后产生了二氧化硫气体，该气体与水蒸气混合形成硫酸气体进入省煤器后，会由于温度骤降出现的凝结现象，进而导致省煤器的低温腐蚀现象[1]。
1.3水冷壁管高温腐蚀
水冷壁管高温腐蚀是锅炉承压管道最为常见的缺陷。在火力发电厂使用的过程中，其主要的燃烧原料是化石能源，当锅炉内煤粉中的二硫化铁未完全燃烧干净时，其剩余部分会依附到水冷壁管表面，当二硫化铁受热分解，并与工作环境中的硫化氢与二氧化硫发生化学反应时，会生产大量的带有负电荷的硫离子。在正常的工作状态下，水冷壁管的管壁温度可以达到400℃，在该条件下，处于游离状态的水冷壁管会与管壁中的带有正电荷的铁离子发生硫化反应，生成难溶于水的硫化亚铁，并在高温环境下持续产生氧化反应，导致水冷壁管變薄甚至出现爆管现象。
2锅炉承压管道无损检测技术现状
锅炉承压管道属于特种设备，其使用介质多具有为有毒、可燃、易腐蚀性的特征，在使用过程中难免会出现裂纹、腐蚀坑等缺陷。千里江堤毁于蚁穴，如果这些微小的缺陷不及时发现机会导致难以逆转的损失。射线检验、超声检测、磁粉检测、液体渗透检测等无损检测技术的应用，能够高效快速的对焊缝表面、管道内腔、运行状态、工序装配以及多余残留物等缺陷进行系统检测，在提高锅炉承压管道检验质量和效率的同时，节约检验成本，保障经济效益、社会效益和生态效益。一般来说，锅炉承压管道无损检测技术是指在不损害或不影响被检测对象使用性能和内部组织的基础上，利用利用物质的声、电、光和磁等特性，对工件结构缺陷的大小，位置，性质和数量进行确认，具有非破坏性、全面性、动态性、互容性等优势。但是，当前我国的对无损检测技术的研究还不够成熟，很多技术处于实验室阶段，难以形成适应社会主义市场经济的成熟商业设备，并且其相关的检验检测标准还存在模糊不清的现行，还需要进一步进行规范和标准化。
3锅炉承压管道无损检测技术发展
3.1超声导波技术
超声导波是在波导结构中传播的超声波，具有频散特性，在传播路径中受到的衰减较小，能够对频散曲线进行有效描述，特别适用于板、棒、管等结构的问题检测。将超声导波技术应用到锅炉承压管道之中，能够及时的对出现缺陷的工件产生反应，进而对故障特征和位置进行判断。目前该技术主要采用的是单一的L（0，2）模态的导波，相较于传统的脉冲时差法超声波逐点检测，该模态的导波在检测大面积和长距离的锅炉承压材料方面具有独特的优势，不仅能够检测出焊接接头的内部问题，而且能够对承压管道内部的腐熟问题进行高效成像，是一种具有高度社会价值的无损检测技术[2]。目前我国对该技术的研究重点主要集中在多模态导波的激励和接受、导波检测设备的完善以及缺陷波形的分析处理。
3.2声发射检测技术
声发射指在当固体构建受到压力而发生塑性变形或断裂时，存储的应变能持续释放而产生弹性波的现象，声发射检测技术就是通过动态接收材料弹性波来对材料性能及其结构完整性进行分析的无损检测方法，。声发射检测技术的工作原理是将传感器事先放置于被检工件，一旦该工件在外加应力作用下产生缺陷，其产生的弹性波就会别被传感器所识别，在经过放大处理之后，就可以通过通过计算处理系统对波形进行数据分析，以有效界定缺陷的性质，确定缺陷的位置（图1）。该方法对线性缺陷最为敏感，将其应用到锅炉承压管道的缺陷的检测之中，能够立足于锅炉承压管道整体，获取其缺陷的连续性信息，在工作条件下检测出零点几毫米数量级的裂纹增量，并且受锅炉承压管道材料性能和组织结构的影响较小，全数字化和精确定位使其未来的发展方向。
3.3磁记忆检测技术
磁记忆检测技术是在传统的渗透、磁粉检测技术基础上发展起来的，是一种利用金属磁记忆效应，来检测部件应力集中部位和形状突变区的快速无损检测方法，也称为漏磁检验技术，具有较高的可靠性、无污染性和高效性，更容易实现自动化。该方法主要针对铁磁性金属零件，在受载荷和地磁场的共同作用下，铁磁性工件在加工和使用的过程中，其表面的缺陷或组织状态变化会使磁导率发生变化，导致材料表面的磁导率远低于其他区域，形成漏磁场，通过对漏磁场的正演与反演，能够有效确定金属零件的缺陷的性质和位置。通常，锅炉承压管道都是采用铁磁性材料制成的，且管壁较薄，与磁记忆检测技术具有较高的适配性，利用高质量的探测仪器和滤波处理系统能够有效获取缺陷信息，对其危害性进行初步的定量分析。未来磁记忆检测技术还需要对磁记忆检测技术的机理、磁记忆检测的定量化研究以及磁记忆效应的机理性实验研究进行进一步的探索。
结论
综上所述，重视无损检测技术在锅炉压力管道中的推广和应用，能够有效提高管道检测安全的时效性和可靠性。
参考文献
[1]陈鹏.无损检测技术在锅炉压力管道中的应用进展[J].中国石油和化工标准与质量，2018，38（15）：39-40.
[2]谭玥珂.锅炉压力管道检验中无损检测技术的运用[J].化工设计通讯，2018，44（05）：84.
[关键词]锅炉承压管道；缺陷检测；无损检测技术
中图分类号：TP153 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）10-0080-01
引言
锅炉是火力发电厂的重要组成部分，其承压部件涉及省煤器、过热器、再热器等压力容器以及连接这些压力容器的管道，在电站锅炉承压管道制造安装以及运行过程中应用无损检测技术，能够及时发现焊缝、接口、管道内腔等部位的缺陷故障，制定具有针对性和适应性的应对措施，高效处理和消除危险隐患，从而有效延长仪器设备的使用寿命，规避人身财产风险，保障火力发电厂的可持续健康发展。
1锅炉承压管道常见缺陷
1.1再热器和过热器腐蚀
再热器和过热器是发电厂锅炉的重要组件，其通常处于1000℃的烟气环境之中，连接两者的承压管道内部充满550℃的蒸汽。一般来说，这些承压管道普遍采用的是耐高温的低碳钢、铬钼合金等金属材料，依据相应的工作需求，其压力管的直径往往处于30～60㎜的区间之内。造成再热器和过热器腐蚀现象发生的原因在于，管道内积存的氯化钠和二氧化硫发生化学反应，使压力管道内外层的保护膜层受到还原性腐蚀和氯腐蚀，失去应有保护作用，导致氧化皮剥落堆积、冲蚀以及磨损，进而使管壁与腐蚀气体的接触面持续加大，造成更加严峻的腐蚀现象。
1.2省煤器腐蚀
省煤器在锅炉承压部件中的主要任务是吸收低温烟气热量，为降低排烟温度，其排气管通常会采用铸铁或碳钢材料，并将外径控制在30～50㎜区间内。影响省煤器性能的两个因素是省煤器的氧腐蚀以及硫酸腐蚀，前者是由于锅炉水内往往会包含大量的氧气，其在通过省煤器压力管时，氧气会与铁发生化学反应，形成氧化铁化合物，造成管壁腐蚀；后者是由于煤炭中的硫在燃烧之后产生了二氧化硫气体，该气体与水蒸气混合形成硫酸气体进入省煤器后，会由于温度骤降出现的凝结现象，进而导致省煤器的低温腐蚀现象[1]。
1.3水冷壁管高温腐蚀
水冷壁管高温腐蚀是锅炉承压管道最为常见的缺陷。在火力发电厂使用的过程中，其主要的燃烧原料是化石能源，当锅炉内煤粉中的二硫化铁未完全燃烧干净时，其剩余部分会依附到水冷壁管表面，当二硫化铁受热分解，并与工作环境中的硫化氢与二氧化硫发生化学反应时，会生产大量的带有负电荷的硫离子。在正常的工作状态下，水冷壁管的管壁温度可以达到400℃，在该条件下，处于游离状态的水冷壁管会与管壁中的带有正电荷的铁离子发生硫化反应，生成难溶于水的硫化亚铁，并在高温环境下持续产生氧化反应，导致水冷壁管變薄甚至出现爆管现象。
2锅炉承压管道无损检测技术现状
锅炉承压管道属于特种设备，其使用介质多具有为有毒、可燃、易腐蚀性的特征，在使用过程中难免会出现裂纹、腐蚀坑等缺陷。千里江堤毁于蚁穴，如果这些微小的缺陷不及时发现机会导致难以逆转的损失。射线检验、超声检测、磁粉检测、液体渗透检测等无损检测技术的应用，能够高效快速的对焊缝表面、管道内腔、运行状态、工序装配以及多余残留物等缺陷进行系统检测，在提高锅炉承压管道检验质量和效率的同时，节约检验成本，保障经济效益、社会效益和生态效益。一般来说，锅炉承压管道无损检测技术是指在不损害或不影响被检测对象使用性能和内部组织的基础上，利用利用物质的声、电、光和磁等特性，对工件结构缺陷的大小，位置，性质和数量进行确认，具有非破坏性、全面性、动态性、互容性等优势。但是，当前我国的对无损检测技术的研究还不够成熟，很多技术处于实验室阶段，难以形成适应社会主义市场经济的成熟商业设备，并且其相关的检验检测标准还存在模糊不清的现行，还需要进一步进行规范和标准化。
3锅炉承压管道无损检测技术发展
3.1超声导波技术
超声导波是在波导结构中传播的超声波，具有频散特性，在传播路径中受到的衰减较小，能够对频散曲线进行有效描述，特别适用于板、棒、管等结构的问题检测。将超声导波技术应用到锅炉承压管道之中，能够及时的对出现缺陷的工件产生反应，进而对故障特征和位置进行判断。目前该技术主要采用的是单一的L（0，2）模态的导波，相较于传统的脉冲时差法超声波逐点检测，该模态的导波在检测大面积和长距离的锅炉承压材料方面具有独特的优势，不仅能够检测出焊接接头的内部问题，而且能够对承压管道内部的腐熟问题进行高效成像，是一种具有高度社会价值的无损检测技术[2]。目前我国对该技术的研究重点主要集中在多模态导波的激励和接受、导波检测设备的完善以及缺陷波形的分析处理。
3.2声发射检测技术
声发射指在当固体构建受到压力而发生塑性变形或断裂时，存储的应变能持续释放而产生弹性波的现象，声发射检测技术就是通过动态接收材料弹性波来对材料性能及其结构完整性进行分析的无损检测方法，。声发射检测技术的工作原理是将传感器事先放置于被检工件，一旦该工件在外加应力作用下产生缺陷，其产生的弹性波就会别被传感器所识别，在经过放大处理之后，就可以通过通过计算处理系统对波形进行数据分析，以有效界定缺陷的性质，确定缺陷的位置（图1）。该方法对线性缺陷最为敏感，将其应用到锅炉承压管道的缺陷的检测之中，能够立足于锅炉承压管道整体，获取其缺陷的连续性信息，在工作条件下检测出零点几毫米数量级的裂纹增量，并且受锅炉承压管道材料性能和组织结构的影响较小，全数字化和精确定位使其未来的发展方向。
3.3磁记忆检测技术
磁记忆检测技术是在传统的渗透、磁粉检测技术基础上发展起来的，是一种利用金属磁记忆效应，来检测部件应力集中部位和形状突变区的快速无损检测方法，也称为漏磁检验技术，具有较高的可靠性、无污染性和高效性，更容易实现自动化。该方法主要针对铁磁性金属零件，在受载荷和地磁场的共同作用下，铁磁性工件在加工和使用的过程中，其表面的缺陷或组织状态变化会使磁导率发生变化，导致材料表面的磁导率远低于其他区域，形成漏磁场，通过对漏磁场的正演与反演，能够有效确定金属零件的缺陷的性质和位置。通常，锅炉承压管道都是采用铁磁性材料制成的，且管壁较薄，与磁记忆检测技术具有较高的适配性，利用高质量的探测仪器和滤波处理系统能够有效获取缺陷信息，对其危害性进行初步的定量分析。未来磁记忆检测技术还需要对磁记忆检测技术的机理、磁记忆检测的定量化研究以及磁记忆效应的机理性实验研究进行进一步的探索。
结论
综上所述，重视无损检测技术在锅炉压力管道中的推广和应用，能够有效提高管道检测安全的时效性和可靠性。
参考文献
[1]陈鹏.无损检测技术在锅炉压力管道中的应用进展[J].中国石油和化工标准与质量，2018，38（15）：39-40.
[2]谭玥珂.锅炉压力管道检验中无损检测技术的运用[J].化工设计通讯，2018，44（05）：84.