瓷绝缘子超声波探伤中若干问题的讨论

较低 。在我 们常用 的 Ａ 显示脉 冲 反射式探 伤仪 上 只能提供 回波 的“ 间” 回波“ 时 和 高度 ” 个 信 两 息， 检测 人 员则 主 要根 据 这两 个 信 息来 进 行缺 陷判断 ， 这就 要求检 测 人 员的知 识 面要广 ， 工作 责任 心要强 ， 术 水准和 人 员素质 水平 比较高 。 技
作环境 ， 的瓷 绝缘子 及瓷 套局部 应力增 大 ， 使 如 果 瓷绝缘 子 及 瓷 套存 在 一个 微 小缺 陷 ， 有可 就 能造 成 瓷 绝缘 子 及 瓷套 的破 坏 ， 而酿 成 重大 从
事故 国家 电网公 司多次 发 文 ， 要求 加强对 其进 行监督 和检查 。进行 瓷绝 缘子及 瓷套 的检 测研 ห้องสมุดไป่ตู้
时 需要 做焊 后 高 温 回火 ， 一方 面 将焊 接 组 织改 善到近 似 调质 的 状态 ， 另一方 面 消除其 焊 接残
氏体 焊 条 手 工 电弧 焊 ） 焊 缝 金 属 在凝 固结 晶 ，
时， 局部区 域 因 偏 析而 聚 集 了较 多 的形 成铁 素
余应 力 。 但在异 种钢焊 接的情 况下 ， 接头 另一侧 的奥 氏体 钢又不 希望 经受敏 化温度 范 围内的高
用。
（） ２ 缺陷 的漏 检问题 超 声 波探 伤 中对 于 有缺 陷常 常 会被 漏 检 ， 究其原 因 ， 要有这 么两 点 ： 主 首先 是检 验方 案或 者 是检 验 方 法 的选 择 正确 与 否 ， 另外 就是 检 验
人 员 的技 术 水平 不 高 或责 任 心不 强 ； 这是 都 有 可 能造 成缺 陷 的漏检 。 对 于超 声 波 检验 来 说 ， 瓷绝 缘 子和 瓷套 通
温 回火处理 。 通过 章应 霖等 ［试验 得 出 ， 后经 ２ ］ 焊
体元 素铬 ， 易形 成更 多的 网状 ａ相 。 以后的 容 在
高温运 行 中 ， 网状 ａ 会逐 渐变 成脆性 的 网状 ａ 相 相， 麟 材变 脆 。当受 力 过大 或 受到 冲 击 力时
（ 如管 卡松 动 或受 到 近爆 管 的 冲 击 ） 就 易 产 生 ， 焊缝断 裂 。所 以焊 接 时要尽 量减少 焊缝金 属在 高温 下停 留的时 间 。
间。
（ ） 后进 行 固溶 处理 ， ２焊 使ｄ相 （ 相 ） 于 艿 溶 奥 氏体 。 （ ）采用 焊 后 ７ ０ ３ ６ 温 １ Ｃ保 ｈ的 高 温 回 火 ，
蠕变 孔 洞 的 生 成和 扩 展条 件 ， 献 ｒ提 出 与熔 文 】 ］ 合 线界 面 的碳 化 物形 貌 和数 量 ， 接头 的的 焊接
（） ２ 检测 仪器
检测 中的检 验仪器 是保证 检验结 果正 确与 否 的关 键 ， 提高 瓷 绝缘 子 和 瓷套 材料 无 损检 是
过大量 的实验 检 测证 明绝大 多数材 料声速 都在
６ ０ － ６ ０ ｍ／ ０ ０－ ２ ０ Ｓ之间 。所 以超 声探 头的频 率应 － － 当选 择 为 ２ ５ ５ ～ ＭＨｚ为宜 ； 目前 ， 用 一收 一 采 发的双 品 探头 ， 爬坡 其效 果 比较 好 ， 同时辅 以纵
（） 陷的评 定误 差 １缺
在检验 中缺 陷的 评定结 果 总具有 一 定 的不 一
设 备 、 作 的 方法 程 序 、 陷 的形状 及 性 质 、 工 缺 要
求 的高低 、 员素质 等等 ； 些都 构成 了超声 波 人 这
探 伤检 测中 的不确 定 因素 。下 面就缺 陷 的误 评
可 靠性 ， 当材 料 中具 有 一定 尺 寸 的缺 陷 往往 会
学和 力学条 件 ， 到控 制接 头早期 失效 的 目的。 达 ３ 控铷 ｌＢ组异种 钢接 头早期 失效 的工艺 Ａ
包括 钢 １ ２在 内的所有 低合金Ｃ ， ０ ｒＭｏ耐热
［］ ２ 章应 霖 杨厚 君 电站 Ｆ 异 种 钢 接 Ａ
头 早期失 效的 影响 合肥 发 电厂 杨 平
瓷绝 缘子 超 声 波探 伤 中若 干 问题 的讨 论
测 可 靠性 的重 要 手段 ， 声 波探 伤 目前 型 号较 超
多， 从轻便 实用 、 经济 、 便于 学 习掌 握观 点出发 ， 选 择 国 内的 仪器 为 宜 。如 果 能选 择 好仪 器 、 探
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２ ０ 年 第 ６期 ０７ 用 Ｎｉ 量 较 低 的焊 接 材 料 时 （ 不 用 Ｉｃ ｎ ｌ 含 如 ｎｏ ｅ
８ Ｎ 基爆 丝全 氩 弧焊 ， 用 Ａｔ ７等 类 型 的奥 ２ｉ 而 ３
《 徽 电力科技 信 息》 安 钢 ． 正 常 工作 为 调 质状 态 ， 常焊 接这 类 钢 其 通
与 法兰 相 交处 感 应 电压 非 常 低 ， 裂 纹又 可 能 且
埋藏 在 法 兰 内近 表 面 ， 因此 无 法利 用 有效 感应 电压 达到 检验 目的 。另外 因受绝 缘子表 面的 污
秽程 度 、 负荷 、 测位置 、 射角 度 、 向、 检 辐 方 距离 、 天气 、 气 吸收 、 大 以及 仪 器等 因 素的 综 合影 响 ， 还 不 能使他 们成 为独立 的无损 检测方 法 应用于 支柱绝 缘子 的检测 。而 超声波 可 以探测到 瓷绝 缘子 与 瓷套埋 藏在 法兰 口内侧 ２ ｍｍ 或 与瓷 ～３ 体 相 交 的表 层 下 的裂 纹 ， 些 都 是 上述 其他 检 这 测方 法 无法检 测到 的 。 们通过 现场调 查发 现 ， 我 瓷绝 缘子 及瓷 套的 断裂部 位９ 在两 端法兰 端 ５ 面 口处折 断 （ ）故 该部 位是 我们超 声波探 伤 图１ 。
结合 强度 时就会 形成孔 洞 。在长期 的高温 和应 力作 用下 ， 促使蠕 变孔 洞在 贝 氏体 ／ 基界 面优 镍 先形 成并发 展成 裂纹 ， 导致 界面脆 性失效 。 关于
（ ）焊 接时 用小 输入 能量 ， 前 不预 热 ， １ 焊 焊 后 强制 冷 却 ， 减少 焊 接接 头 在高 温 下 的停 留 时
《 徽 电力 科技 信息 》 安
超声 波检 测对 于材料 中的平 面状 缺陷 较敏
感 ， 检测中， 在 当检 测声 束 与缺 陷垂 直 （ 当缺 陷 足 够大 时 ） 就 可 以获 得 较 高 的 缺 陷 反 射 回波 ， （ ）如： 图２ 。 瓷绝 缘子及 瓷套 的裂 纹缺 陷 ， 其检 出 率 就相 当的 高 ， 对 于 瓷绝 缘 子及 瓷 套 内部 体 但 积 状和 条 状 以及 球状 的 缺 陷 ， 由于 超声 束的 扩
匀 ， 易形 成瓷 件 内部缺 陷 ， 旷野承受 运行 中 均 在 的机 械 负荷 ， 以及 风 吹 日晒 、 冰冻雨 雪等 恶劣工
陷 当量 大小 、 陷性 质 以及 对 瓷 绝缘 子 的危 害 缺 程度 ， 而保 证 供 电设 备 的安 全运 行 的 一种 手 从 段， 既瓷绝 缘 子 无损 检 测 的可 靠性 也 就是 其 安 全可靠性 的 一个关 键组成 部分 。 ２ 超声 波探伤 方法 的特点 及局限 性 常规 的检测 工 作主要是 检查 瓷绝缘 子及 瓷
１ 前 言
究， 开展 对 瓷绝缘子 及瓷套 的超 声波 检测工 作 ， 对于保 障发 电厂和输 变 电安全运 行至关 重要 。 在 役瓷绝 缘子 的破坏 （ 失效 ） 主要 取决于 三
目前 ， 瓷绝 缘子 及 瓷套 是 发 电厂和 变 电站
运 行 中的 一个 重 要组 成 设备 。 着 支撑 导 线和 起
绝缘 作 用 ， 由于瓷 绝 缘 子及 瓷套 是 高温 烧 结成
个 因素 ： 材料 性 能 、 力 水平 及 缺 陷危 害 程 度 。 应
在役 瓷绝缘 子的无 损检 测就是 在材 料性 能 和应 力分析 的前提 下 ， 确定材 料 中是 否存 在缺 陷 、 缺
的瓷质 产 品 ， 如果 在 制 作过 程 中 原料 混合 不 均
过 ７０ ６‘ 温 １ Ｃ保 ｈ的接 头 ， 蠕变 孔 洞的 形成 和 成 长速 度远 低 于焊 态接 头 ， 早期 失 效倾 向也 较 其
低。
４ 结论
２ 限 制蠕变 孔 洞的形 成和 扩展
众 所周 知 ， 蠕变 孔 洞 总是 出现 在第 ２相颗 粒和 基体 的界面 上 。当界面 上的拉 应力等 于其
被误 评 为小于验 收尺 寸 ， 留下 隐 患 ； 被误 评 而 或 为 大 于验 收 尺寸 ， 能 会造 成 多余 的返 修 和很 可
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２０ ０ ７年 第 ６ 期 大的 浪 费 ； 对 于 超声 波 检测 来 说是 比较普 遍 这
《 徽 电力 科技 信息 》 安
研究： 熟练 程度 、 反应 敏感性 、 鉴别 和判断 能力 、 人 的注意 力和大 脑兴奋 程度 在不 同时间 的变化 曲线 ； 对外 界环 境因素如 声 、 、 光 热进 行分 析 ， 将 其 归纳 综 合到 一个 数 字 模型 中 比较 。 找 出提 以
限制蠕变 孔洞 的形成 和成 长速度 。 参 考文献 ： ［］ １ 史春 光 田唐 异 种钢 接 头 沿界 面 蠕 变 脆断 的力学控 制参 量
残余 应 力 和运 行 中 的热 应力 等 有关 ， 这 些可 而
以通过 改进 焊接 热处理 工 艺来控制 。 言之 ， 换 可
以通过 控制 焊接 热处理 工艺 来改变 接头 的冶金
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２０ 年 第 ６ ０７ 期
套 内部 缺陷和 表面 缺陷 。 目前 ， 常规 的 内部 无损 检 测 方法 为超声 波 和 射线 这 两 种 ， 测 表 面缺 检 陷的方 法 只有 渗透检 测 一种 。而射 线检测 作为
检 查瓷 绝缘子 内部 的方 法不适 用 。这 样无 损检
次 要问题 ； 其它 检测 方法 同样也 是这个 道理 。 这
里就不 一一赘 述 。
工作， 目前 ， 国家对 瓷绝 缘子和 瓷套 的检验 还没 有一个 统一 的检 验标准 ， 为此 ； 内很多 省都各 国 自出 台 了一些 自己的检 验 导则 ， 使超 声 波 探伤 工 作做到有 章可 循 ， 同时 ， 于检 测人员 的培训 对 和考 核工 作 ， 省市都 正在积极 的 筹备当 中 各 这 些都 为无损 检测 人员 素质的提 高起 到积极 的作