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摘要：锅炉在工业生产中有着重要的作用，但是其安全问题也是人们关注的问题。检验是锅炉管理工作中的重要内容，直接关乎锅炉的安全运行。锅炉的运行长期处于高温环境中，会出现锅炉壁破裂等问题。因此，采用无损检测技术对锅炉压力管道进行检测非常必要。本文将针对无损检测技术在锅炉压力管道检验中的运用展开研究。对几种缺陷的形成原理进行了简要阐述，介绍了可以用于检测这些缺陷的技术手段，具有一定的指导意义。
关键词：无损检测技术；锅炉压力管道；应用进展
我国电力供应的支柱是火力发电厂，供热机组是火力发电厂的主要设备之一。但是供热机组在长时间的运转导致设备老旧的情况下，极易发生安全问题。由于60%的供热机组设备都是因锅炉事故导致，而导致锅炉事故的主要原因则是由管道爆破引起。过去十年间，全国范围内因为锅炉的管道老化损伤原因而导致的事故数目惊人。综上所述，对于加强生产安装以及运行过程中锅炉压力管道的质量监测是十分必要的。
一、压力管道存在的主要缺陷
电站锅炉压力管道因其使用状况不同，在长久工作运行期间会发生不同的损伤，产生各种不同的缺陷，进而导致事故的发生。本章内容对压力管道的几种主要缺陷进行了介绍。
（一）再热器及过热器出现腐蚀
实际发电厂锅炉的使用过程中，再热器和过热器容易因为腐蚀现象发生事故。其长期工作环境是1000℃左右的烟气氛围，压力管道内是介于约450～650℃的蒸气，这些压力管道通常来讲都使用耐高温的低碳钢以及铬钼合金材料制备得到，制得的压力管外径范围在30～60mm之间。一般情况下事故的发生原因都是因为压力管道内外层的氧化皮发生剥落堆积、冲蚀、以及磨损等现象的发生，压力管发生的还原性腐蚀和氯腐蚀是其中氧化皮剥落的直接原因[2]。还原性腐蚀和氯腐蚀会造成压力管道上的保护性膜层发生化学反应，使其失去应有的保护作用。氯腐蚀的主要原因则是因为水中的绿化钠与二氧化硫发生反应生成腐蚀性氯化氢溶液，再和压力管保护性氧化膜层发生反应。
上述反应发生会致使压力管表面氧化膜脱落，腐蚀性气体和管壁可以进一步的接触，造成更为严重的腐蚀行为。
（二）省煤器出现腐蚀
省煤器的作用是吸收低温烟气热量，一般都会采用外径在30～50nm的铸铁或者碳钢材料当作排气管，以降低排烟温度。但是省煤器一般会有以下两种腐蚀现象发生：一是省煤器的氧腐蚀现象。锅炉通水之后，在经过省煤器压力管时，流通在管内的水中含有大量氧，可以和铁发生化学作用，形成氧化铁化合物。二是因为发生了省煤器低温腐蚀的现象，即硫酸腐蚀。低温腐蚀的出现是因为存在于煤炭中的硫经过燃烧产生二氧化硫气体，再和水蒸气混合形成硫酸气体进入省煤器，与低温受热面接触时产生凝结现象，进而发生腐蚀效应。
（三）水冷壁管出现高温腐蚀
锅炉水冷壁压力管最易发生也是最常见的缺陷是高温硫腐蚀。炉腔内煤粉中的黄铁矿（FeS2）的未完全燃烧部分会回落到水冷壁管表面，FeS2的受热分解和烟气存在的H2S与SO2发生反应都会生成游离状态的S2-，而水冷壁管的管壁温度通常可以达到400℃，为S-和Fe2+发生硫化反应提供了条件。
硫化反应生成的FeS具有多孔结构，造成腐蚀顺着管壁向内部延伸，在高温的条件下继续发生氧化反应，造成水冷壁管的不断腐蚀性减薄，一旦厚度达到临界值，便会发生爆管现象。
二、压力管道的缺陷检测手段
（一）电磁超声技术
电磁超声技术是近几年发展而来的无损探伤方法，其原理主要是脉冲电压促进处于永磁场当中的线圈发生电磁场，之后再在需要被测试的压力管表面产生涡流，在磁致伸缩力或者洛伦兹力的作用下，被测的样品内部质点会有震动发生。接着，利用接收换能器来收集质点产生的震动信号，并把振动信号转变为可识别的电压信号，最后再通过分析、计算电压信号的波形完成检测。通常的超声波测厚和探伤操作因为需要对测试对象的表面进行处理，直至一定的粗糙度，因此有着许多不便。但是电磁超声探伤技术作为一种新兴技术而具有其独特的优点，比如说可以无需液体之间的耦合操作，以及对于轻微结渣的表面也并不需要进行特殊处理，因而不需要做很多辅助性工作。
（二）超声波检漏技术
在蒸汽管损坏前，会有人类难以感知的微小泄漏声音，該泄漏会伴随时间的增长迅速增加，当达到人类可以察觉时再采取措施是难以挽救的。蒸气在微小泄漏时发出宽频带声波，其中包含人耳难以察觉到的超声波和次声波，其音频信号也因为嘈杂环境致使人类难以听到。但是采用超声波接收装置，就可以在爆管现象发生之前的8～10h接受到超声波分量，从而避免事故的发生。该项技术最早由英国、法国和意大利的电力系统研发，目前已在美国广泛应用于在役锅炉的检漏测试中。而我国也在该领域开始了研究与开发工作。
（三）漏磁检测技术
漏磁检漏技术的建立归结于铁磁性材料的高磁导特性，通常来讲锅炉压力管道都是采用铁磁性材料制成的，其管壁较薄，非常适宜使用漏磁检测的手段进行缺陷排查，具有铁磁性的材料被磁化之后，如果试样表面存在缺陷，则其表面会形成漏磁场，使用探测头发生感应信号，再经过滤波、放大和软件分析处理之后就可以得到缺陷信息。
（四）远场涡流检测
远场涡流检测作为一探测手段，其操作时使用的探测器探头由检测线圈和激励线圈组成。当给激励线圈加上低频的交流电时，检测线圈可以拾取来自于激励线圈通过了压力管壁之后，接着返回管内的涡流信号，因此可以获得锅炉压力管道的内壁、外壁缺陷以及管壁厚度的情况。
可是这个技术有着一定局限性，需要解决以下问题才能够广泛应用：（1）增强远场涡流检测技术在面对不同缺陷时的高灵敏度。因为压力管道有着各种各样的腐蚀种类，对于如何增加远场涡流的检测能力可以直接决定这项技术未来在缺陷检测的应用。（2）降低检测过程中磁导率不均匀的干扰因素。因压力管道的加工条件和成型结构不同，其支持结构对于检测信号会产生影响，消除这些影响可以极大的提高远场涡流检测技术对于锅炉压力管道缺陷的检漏能力。
三、结束语
综上所述，在锅炉的日常使用中，需要定期进行检测，从而保证锅炉的使用安全。使用无损检测技术对锅炉压力管道进行所需要的检测，能够保证锅炉稳定、安全地日常工作，同时还能够有效提高锅炉工作的质量，减少安全隐患。运用无损检测技术还可以避免破坏锅炉管道内部，是锅炉的使用寿命增加，发挥锅炉更大的价值。
参考文献：
[1]易志刚.锅炉压力容器压力管道检验中的裂纹问题[J].当代化工研究，2018（09）：158-159.
[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.
[3]陈平林.压力管道检验存在问题及改善措施探讨[J].中国标准化，2018（08）：195-197.
关键词：无损检测技术；锅炉压力管道；应用进展
我国电力供应的支柱是火力发电厂，供热机组是火力发电厂的主要设备之一。但是供热机组在长时间的运转导致设备老旧的情况下，极易发生安全问题。由于60%的供热机组设备都是因锅炉事故导致，而导致锅炉事故的主要原因则是由管道爆破引起。过去十年间，全国范围内因为锅炉的管道老化损伤原因而导致的事故数目惊人。综上所述，对于加强生产安装以及运行过程中锅炉压力管道的质量监测是十分必要的。
一、压力管道存在的主要缺陷
电站锅炉压力管道因其使用状况不同，在长久工作运行期间会发生不同的损伤，产生各种不同的缺陷，进而导致事故的发生。本章内容对压力管道的几种主要缺陷进行了介绍。
（一）再热器及过热器出现腐蚀
实际发电厂锅炉的使用过程中，再热器和过热器容易因为腐蚀现象发生事故。其长期工作环境是1000℃左右的烟气氛围，压力管道内是介于约450～650℃的蒸气，这些压力管道通常来讲都使用耐高温的低碳钢以及铬钼合金材料制备得到，制得的压力管外径范围在30～60mm之间。一般情况下事故的发生原因都是因为压力管道内外层的氧化皮发生剥落堆积、冲蚀、以及磨损等现象的发生，压力管发生的还原性腐蚀和氯腐蚀是其中氧化皮剥落的直接原因[2]。还原性腐蚀和氯腐蚀会造成压力管道上的保护性膜层发生化学反应，使其失去应有的保护作用。氯腐蚀的主要原因则是因为水中的绿化钠与二氧化硫发生反应生成腐蚀性氯化氢溶液，再和压力管保护性氧化膜层发生反应。
上述反应发生会致使压力管表面氧化膜脱落，腐蚀性气体和管壁可以进一步的接触，造成更为严重的腐蚀行为。
（二）省煤器出现腐蚀
省煤器的作用是吸收低温烟气热量，一般都会采用外径在30～50nm的铸铁或者碳钢材料当作排气管，以降低排烟温度。但是省煤器一般会有以下两种腐蚀现象发生：一是省煤器的氧腐蚀现象。锅炉通水之后，在经过省煤器压力管时，流通在管内的水中含有大量氧，可以和铁发生化学作用，形成氧化铁化合物。二是因为发生了省煤器低温腐蚀的现象，即硫酸腐蚀。低温腐蚀的出现是因为存在于煤炭中的硫经过燃烧产生二氧化硫气体，再和水蒸气混合形成硫酸气体进入省煤器，与低温受热面接触时产生凝结现象，进而发生腐蚀效应。
（三）水冷壁管出现高温腐蚀
锅炉水冷壁压力管最易发生也是最常见的缺陷是高温硫腐蚀。炉腔内煤粉中的黄铁矿（FeS2）的未完全燃烧部分会回落到水冷壁管表面，FeS2的受热分解和烟气存在的H2S与SO2发生反应都会生成游离状态的S2-，而水冷壁管的管壁温度通常可以达到400℃，为S-和Fe2+发生硫化反应提供了条件。
硫化反应生成的FeS具有多孔结构，造成腐蚀顺着管壁向内部延伸，在高温的条件下继续发生氧化反应，造成水冷壁管的不断腐蚀性减薄，一旦厚度达到临界值，便会发生爆管现象。
二、压力管道的缺陷检测手段
（一）电磁超声技术
电磁超声技术是近几年发展而来的无损探伤方法，其原理主要是脉冲电压促进处于永磁场当中的线圈发生电磁场，之后再在需要被测试的压力管表面产生涡流，在磁致伸缩力或者洛伦兹力的作用下，被测的样品内部质点会有震动发生。接着，利用接收换能器来收集质点产生的震动信号，并把振动信号转变为可识别的电压信号，最后再通过分析、计算电压信号的波形完成检测。通常的超声波测厚和探伤操作因为需要对测试对象的表面进行处理，直至一定的粗糙度，因此有着许多不便。但是电磁超声探伤技术作为一种新兴技术而具有其独特的优点，比如说可以无需液体之间的耦合操作，以及对于轻微结渣的表面也并不需要进行特殊处理，因而不需要做很多辅助性工作。
（二）超声波检漏技术
在蒸汽管损坏前，会有人类难以感知的微小泄漏声音，該泄漏会伴随时间的增长迅速增加，当达到人类可以察觉时再采取措施是难以挽救的。蒸气在微小泄漏时发出宽频带声波，其中包含人耳难以察觉到的超声波和次声波，其音频信号也因为嘈杂环境致使人类难以听到。但是采用超声波接收装置，就可以在爆管现象发生之前的8～10h接受到超声波分量，从而避免事故的发生。该项技术最早由英国、法国和意大利的电力系统研发，目前已在美国广泛应用于在役锅炉的检漏测试中。而我国也在该领域开始了研究与开发工作。
（三）漏磁检测技术
漏磁检漏技术的建立归结于铁磁性材料的高磁导特性，通常来讲锅炉压力管道都是采用铁磁性材料制成的，其管壁较薄，非常适宜使用漏磁检测的手段进行缺陷排查，具有铁磁性的材料被磁化之后，如果试样表面存在缺陷，则其表面会形成漏磁场，使用探测头发生感应信号，再经过滤波、放大和软件分析处理之后就可以得到缺陷信息。
（四）远场涡流检测
远场涡流检测作为一探测手段，其操作时使用的探测器探头由检测线圈和激励线圈组成。当给激励线圈加上低频的交流电时，检测线圈可以拾取来自于激励线圈通过了压力管壁之后，接着返回管内的涡流信号，因此可以获得锅炉压力管道的内壁、外壁缺陷以及管壁厚度的情况。
可是这个技术有着一定局限性，需要解决以下问题才能够广泛应用：（1）增强远场涡流检测技术在面对不同缺陷时的高灵敏度。因为压力管道有着各种各样的腐蚀种类，对于如何增加远场涡流的检测能力可以直接决定这项技术未来在缺陷检测的应用。（2）降低检测过程中磁导率不均匀的干扰因素。因压力管道的加工条件和成型结构不同，其支持结构对于检测信号会产生影响，消除这些影响可以极大的提高远场涡流检测技术对于锅炉压力管道缺陷的检漏能力。
三、结束语
综上所述，在锅炉的日常使用中，需要定期进行检测，从而保证锅炉的使用安全。使用无损检测技术对锅炉压力管道进行所需要的检测，能够保证锅炉稳定、安全地日常工作，同时还能够有效提高锅炉工作的质量，减少安全隐患。运用无损检测技术还可以避免破坏锅炉管道内部，是锅炉的使用寿命增加，发挥锅炉更大的价值。
参考文献：
[1]易志刚.锅炉压力容器压力管道检验中的裂纹问题[J].当代化工研究，2018（09）：158-159.
[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.
[3]陈平林.压力管道检验存在问题及改善措施探讨[J].中国标准化，2018（08）：195-197.