无损检测在火力发电厂检修中的应用

无损检测在火力发电厂检修中的应用
摘要：检修是保障整个火电电厂安全运行的最为重要的一个环节；检修的特点
是时间短任务重，检修人员要高效科学的发现设备缺陷，消除隐患，无损检测发
挥了重要作用。

检修时应根据设备的材质、制造技术条件、使用状况、、材料的
失效模式或风险评估（RBI）分析结果快速准确确定检测方法，并根据检测结果制定相应的技术防范措施，消除隐患，确保机组安全运行。

本文通过论述无损检测
方法的在检修过程中的应用，从而总结出每种方法在检修中存在的优势劣势，以
促进无损检测法在火力发电厂检修过程中的合理应用。

关键字：无损检测；火力发电厂；检修；应用
前言
火力发电厂在工业生产和社会供电中有着不可替代的作用。

如何更有效、准
确的在检修过程中消除隐患，成为相关人员的研究课题。

无损检测是检修项目中
不可或缺的重要流程。

常规的无损检测方法是最有效、最经济的选择，包括：射
线检测、超声波检测、渗透检测、磁粉检测、涡流检测五类。

这就要求要针对不
同的检修项目合理应用不同的检测方法，使检修效率及缺陷检出率得到最大化，
充分的保障火力发电厂的机组运行。

1无损检测
无损检测是指在不损坏试件的前提下，以物理或化学为手段，借助先进的技术和
设备器材，对试件的内部及表面的结构、性质、状态进行检查和测试的方法，常
见的为：射线检测、超声波检测、渗透检测、磁粉检测、涡流检测。

1.1射线检测
1.1.1检测原理及具体方法
射线在透照工件时，由于射线能量衰减程度与材料密度和厚度有关，所以有缺陷
部位与无缺陷部位对射线能量的吸收不同，因而透过有缺陷部位与无缺陷部位的
射线强度不同，在底片上形成的黑度不同，则可通过底片上不同黑度的影像来显
示缺陷。

射线检测分为X射线及γ射线检测，其中X射线的灵敏度较高，但穿透
力较弱。

在实际操作中根据工件的厚度，形状、被检测部件所处的位置等选择合
适的射线源。

1.1.2在检修中的具体应用
射线检测优势在于不仅能检测部件的表面缺陷也能检测内部缺陷，缺陷能在底片
上直观显示，并且可以保存查阅，因此射线检测在火力发电厂检修中广泛应用。

其主要被用于焊接接头，部分零部件状况，管排弯头氧化皮沉积状况等检测。

射
线检测有其局限性其较难检测出：厚锻件、管材和棒材，T型接头、堆焊层中存
在的缺陷及焊缝中存在的细小裂纹，层间未熔合，此外较难确定缺陷的深度和自
身高度。

由于射线检测具有放射性对人体具有一定的危害性，因此在检修的实际
实施中应注意个人防护，加强与其他部门的沟通并做好警戒，防止辐射事故的发生。

1.2超声波检测
1.2.1检测原理及检测方法
机械振动在介质中的传播过程叫做波，频率高于20000赫兹的弹性波叫做超声波。

超声波探伤是利用材料及其缺陷的声学性能差异对超声波传播波形反射情况和穿
透时间的能量变化来检验材料内部缺陷的无损检测方法。

目前使用的最多且技术
上最成熟的时A显示脉冲反射超声探伤法。

其主要通过回波状况判定部件的内部
缺陷。

1.2.2在检修中的具体应用
超声波检测穿透力较强，能准确确定原材料、零部件、及焊接接头等内部缺陷的
位置及相对尺寸；检测成本低，速度快，体积小，重量轻。

在电厂检修中主要用
于较厚管件，焊接对接接头，T型接头、汽机轴瓦、螺栓等内部缺陷的检测。

超
声波检测具有局限性：其较难检测出粗晶体材料及粗晶体焊接接头缺陷，较难确
定体积型缺陷和面状缺陷的具体性质，检测人员应具有丰富的相关知识和经验及
职业素养。

1.3渗透检测
1.3.1检测原理及具体方法
工件表面被施涂含有荧光染料或者着色染料的渗透剂后，在毛细作用下，经
过一定时间，渗透剂可以渗入表面开口缺陷中；去除工作表面多余的渗透剂，经
过干燥后，再在工件表面施涂吸附介质——显像剂；同样在毛细作用下，显像剂
将吸引缺陷中的渗透剂，即渗透剂回渗到显像中；在一定的光源下（黑光或白光），缺陷处的渗透剂痕迹被显示（黄绿色荧光或鲜艳红色），从而探测出缺陷
的形貌及分布状态。

渗透检测的基本步骤；（1）清理表面消除可能掩盖表面开
口缺陷的影响因素(2)渗透（3）清洗（3）显象（4）观察
1.3.2在检修中的具体应用
渗透检测法在电厂检修中可应用于铸钢件、塑料以及陶瓷和一些有色金属材料等，能够检测出表面开口缺陷如气孔、夹渣、裂纹、疏松等。

其检测磁性材料，也可
以全面的检测非磁性材料，是所有检测方法中适用类别比较广泛的一种方法。

尤
其是在火电电厂的检修中，渗透检测被应用于接管座角焊缝、法兰角焊缝、轴瓦、汽轮机叶片、堵阀及焊缝表面开口缺陷的检测。

其能较好的检测出表面开口的疲
劳裂纹、应力腐蚀裂纹、氢损伤、摩擦腐蚀等缺陷。

不过渗透检测法也有一些弊端:清洗剂和显像剂的成本也相对较高,较难检测出多孔性材料。

1.4 磁粉检测
1.4.1检测原理及具体检测方法
磁粉检测原理：铁磁性材料工件被磁化后，由于不连续性的存在，使工件表面和
近表面的磁力线发生局部畸变而产生漏磁场，吸附施加在工件表面的磁粉，在合
适的光照下形成目视可见的磁痕，从而显示出不连续性的位置、大小、形状和严
重程度。

磁粉检测的一般步骤：（1）预处理（2）磁化（3）施加磁粉（4）磁
痕的观察与判断（5）.记录（6）后处理
1.4.2在检修中的具体应用
磁粉检测成本低，灵敏度高，能够检测出一般的钢铸件和铁铸件材料及焊接
接头的表面开口及近表面缺陷，因此和渗透检测法一样被广泛应用于电厂检修中。

其主要被用来角焊缝、堵阀、汽轮机叶片的表面开口及近表面缺陷的检测。

磁粉
检测难以检测几何形状复杂的工件，不能检测铁磁性材料工件，在电厂检修中要
求检测表面缺陷的工件应根据工件情况正确选用检测方法，或者综合利用检测方
法以达到最佳的检测效果。

1.5涡流检测
1.5.1检测原理及具体检测方法
涡流检测是以电磁感应原理为基础的无损检测方法。

其基本原理为：当载有交变
电流的试验线圈靠近导体试件时，由于线圈产生的交变磁场的作用会在导体中感
生出涡流。

涡流的大小、相位及流动形式受到试件性能及有无缺陷的影响，而涡
流的反作用磁场又使线圈的阻抗发生变化。

因此，通过测定试验线圈阻抗的变化，就可以推断出被检试件性能的变化及有无缺陷的结论。

1.5.2在检修中的具体应用
涡流检测检测速度高，检测灵敏度能检测出包括带非金属涂层金属表面近表面缺陷，较难检测出金属材料埋藏缺陷。

在电厂检修中主要用于凝汽器冷却水管缺陷
的检测。

主蒸汽管道在不去除保温层的情况下测定管子内部腐蚀情况也用到了涡
流检测。

2无损检测方法的使用原则
每一种无损检测方法均有其能力范围和局限性，且应保证足够的实施操作空间。

2.1透检测能检测表面开口缺陷；
2.2表面开口缺陷和近表面缺陷的无损检测方法包括磁粉检测和涡流检测。

磁粉
检测主要用于铁磁性材料；涡流检测主要用于导电金属材料可检测材料中任何位
置缺陷的无损检测方法包括射线检测、超声检测、衍射时差法超声检测和X 射线
数字成像检测。

一般而言，超声检测对于表面开口缺陷或近表面缺陷的检测能力
低于磁粉检测、渗透检测或涡流检测
2.3对于铁磁性材料，为检测表面或近表面缺陷，应优先采用磁粉检测方法，确
因结构形状等原因不能采用磁粉检测时方可采用其他无损检测方法
2.4当采用一种无损检测方法按不同检测工艺进行检测时，如果检测结果不一致，应以危险度大的评定级别为准
2.5采用两种或两种以上的检测方法对承压设备的同一部位进行检测时，应按各
自的方法评定级别
2.6对同一部件同时运用不同方法检测时，检测顺序一般应是：渗透检测->磁粉
检测->超声波检测->射线检测
3结束语
无损检测技术对火力发电厂检修中发现设备部件失效的范围、原因的确定起
到了积极的作用。

无损检测能准确的发现设备隐患，为制定相应的技术防范措施
提供了依据，根据无损检测的特性有在检修中制定合理的检测方案，提高检验效
率及缺陷检出率，为机组运行提供可靠保障。

参考文献
[1]承压设备无损检测（NB/T47013-2015）
[2]王晓蕾.承压类设备相关知识（第二版）[M]中国劳动社会保障出版社。