电站锅炉管座角焊缝无损检测技术研究

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1、安全与综合湖南电力第29卷／2009年第3期电站锅炉管座角焊缝无损检测技术研究杨湘伟，胡波涛，谢国胜，李雪(湖南省电力公司试验研究院，湖南长沙410007)摘要：对常用于电站锅炉管座角焊缝的无损检测方法的特点及局限性进行了分析、比较，提出综合运用磁记忆、表面和超声波的联合检测方法进行检测。通过实际检验案例的应用，证明可以实现对管座角焊缝快捷地进行全面检测，结果准确，效果可靠。关键词：管座角接头焊缝；无损检测；磁记忆检测；联合检测中图分类号：TG115；TM32文献标识码：A文章编号：1008-0198(2009)03-0024-03本的确定

2、，还存在较大的随意性。0引言1．1磁粉检测、渗透检测为避免强制对口和方便现场施工，在汽包或联磁粉和渗透检测目前是管座角焊缝，特别是中箱与接管间往往加装管座。在电站锅炉的汽包、联小口径管座角焊缝常用的检测手段，尤其是对在役箱、管道上均设计了大量的管座角接头焊缝，并在锅炉集箱的检验应用十分普遍，检验中，磁粉和渗电站锅炉的总焊缝中占有很大比例。接管座与母体透检测方法简单可靠，可直接观察，利于判断。的厚度往往相差很大，角焊缝在焊接过程中由于冷磁粉和渗透检测的主要特点是容易检测管座角却速度较快，容易出现未焊透、未熔合和裂纹等缺焊缝表面或近表面(磁粉探

3、伤)的缺陷，但无法陷，焊接质量难以保证。运行过程中，锅炉管座角检测内在缺陷，且常常受到现场操作和观测条件的焊缝，特别是锅炉集箱小口径接管座角焊缝是连接限制而无法实现全部检测；另一个特点是对探伤面管排与集箱的刚性结构，其结构应力主要集中在角的要求较高，在役锅炉集箱管座角焊缝表面的打磨焊缝的根部，若管排膨胀不畅，焊缝的根部将造成是十分困难的，探伤面的要求往往难以保证，因而很大的应力。在锅炉启停和运行过程中，瞬间的温直接影响磁粉和渗透的探伤灵敏度。度变化和运行工况的波动都会使得接管与集箱之间1．2射线检测产生较大的温差，由此会产生较大的热应力，从

4、而射线检测可用于管座角接头焊缝的检验，对于导致原有焊接缺陷的扩展和热疲劳裂纹的形成和发接管外径≥~108mm的管座角焊缝接管座，特别是展。管座角焊缝是多见的失效部位，因此对其进行简体及接管座均较薄的管座角接头焊缝，可采用射无损检测，监测缺陷的发展、变化，对指导缺陷的线检测的方法。处理有着非常重要的意义。但是对于大多数管座角焊缝，检验位置受到限制，特别是集箱上的管座角焊缝，管排密集，间距1常规无损检测方法小，大部分位置无法摆放射线机，没有合适的透照管座角接头焊缝的常规检测方法有磁粉检测、角度；由于最佳投影角度受到限制，射线对未焊渗透检测、射线

5、检测和超声检测。涡流检测也可用透、未熔合和裂纹等面积型缺陷检测率较低；而且于管座角焊缝的表面检测。各种传统检测方法均各管座角焊缝数量多，射线探伤效率低。所以射线检有特点，能对管座角焊缝进行部分的检验，并被一验在管座角焊缝的检验中使用较少，也没有相关的些标准采用，但都具有一定的局限性，不能实现对射线检验标准。管座角接头焊缝全面、快速、有效的检测，不能实1．3超声波检测现对管座角焊缝的应力集中、早期失效等进行快超声波检测也是管座角焊缝常用的检测方法。速、准确诊断；而且对于管座角焊缝检测的抽查样超声波检测方法对未焊透缺陷、未熔合和裂纹等面收稿日期

6、：2008—12—19改回日期：2009-04—16第29~／2009年第3期湖南电力安全与综合积型缺陷比较敏感，灵敏度较高，且操作不易受现脚畸、场条件的限制，工作效率高。tL+帅)=№管座角焊缝超声波检测有专门的标准，其中JB3144—1982《锅炉大口径管座角焊缝超声波探：三：：：：匡．宰伤》规定了大口径管座角焊缝的探伤检验要求，JB／T4730．3制5《承压设备无损检测第3部分：超声检测》也对管座角焊缝的超声检测作出了要求，根据结构形式，规定了管座角焊缝有5种图1铁磁性金属构件应力集中区域磁场分布检测方式，考虑主要检测对象和几何条件的

7、限制，可选择其中1种或几种方式组合实施检测。测部件应力集中区域，对管座角焊缝进行早期诊断经过探伤人员多年的努力，对一些大口径、厚和预测；(2)利用磁记忆检测速度快的特点，有壁管座角焊缝，如汽包的集中下降管等的角焊缝超针对性地确定角焊缝检验中的抽检样本。声波探伤已找出基本规律，得到了较好的应用。作为一项问世不久的检测技术，磁记忆检测还但对于中小径管座角焊缝，由于受曲率、壁厚面临许多有待解决的问题，这些不足也同样体现在较薄等因素影响，以及探测位置的局限，导致缺陷管座角焊缝的检测中。特别是在工程应用中，磁记信号的识别难度大，缺陷的定位困难。并且一

8、般横忆检测还只能用于一般性的普查，找到可疑的缺陷波斜探头由于前沿大，近场区长，超声波探伤困位置，而不能确定是否有缺陷、缺陷的种类以及对难。所以至今中小管径管座角焊缝检测尚未统一标