讷河市特种设备检验所
摘要：锅炉这种设备的性质比较特殊，是在高压以及高温的环境下进行使用的一种设备，在应用这一设备的过程中，为了保证其安全稳定性，就必须要加强对其进行检修，所以掌握必要的检测技术是十分重要的，在进行检查的过程中，有很多种不同的方法，例如无损检测，模糊数学检测等，这些都是在最近几年出现的新技术，在这种发展环境下，对于故障检测的准确率起到了十分重要的帮助。因此对其加以进一步的研究是十分必要的，这能够帮助人们对可能发生的事故进行有效的预防，同时还可以加强对锅炉进行必要的维护与保养，对今后的工作提供必要的依据。
关键词：锅炉检验；新型检测技术；在线监控
本文主要介绍了常见的几种检测技术对锅炉进行检测，例如无损检验技术、超声导波检测技术以及远场涡流检测技术等，并且对其今后主要的发展趋势展开了进一步的探索，希望在今后的工作中，可以利用这些新技术保证锅炉的安全性，用以进行必要的在线监测以及事故预防等活动。
1、无损检验技术的应用
在近几年的应用过程中，无损检测技术是经常出现的一种技术，这种技术可以分为两个组成部分，一是低频率的电磁波检测技术，二是超声导波检测技术，首先在低频率的电磁波检测技术中，主要应用的媒介是电磁波，就是在管壁中输入信号，这个信号是低频率的，如果锅炉存在某方面的缺陷，那么中就会造成这一信号在波段以及频率方面的改变，这样就可以知道缺陷的位置，并且采用定量分析的方式对信号的特进行分析。某公司采用这一技术对锅炉进行检测已经很多年了，但是在我国这一技术的应用还处在初级的过程中，有很多方面的内容值得我们进一步的探索。相关研究也已经表明这一技术可以有效的检测锅炉故障，将其内在的缺陷确定下来。尤其是在检测四管的过程中，电磁检测技术与超声波检测相比，后者的测厚更强，但是前者的检测速度要更快，所以在实际工作的过程中，我们可以将这一检测技术与超声测厚定量技术相结合在一起，应用后者进行复查，这样对于检测速度以及精度的提高都具有十分重要的帮助。
在应用超声导波检测技术的过程中，因为锅炉中的导管具有较长的长度，并且具有十分复杂的分布关系，如果要想对其进行定期检测是十分困难的，那么就无法保证检测的准确性，尤其是在对四管等基础性的材料进行检测的过程中，就会显得更加困难了。在这种情况下，就需要采用一个更加合适的检测技术，从现在的检测手段来看，我们只能重点检测关键焊缝，并且大多都是采用抽查的方式进行检验的。并且在锅炉内部，具有十分复杂的布管，很多管道如果采用常规的方式是难以得到有效检查的，所以在这种情况下，采用超声导波检测技术就显得十分有效了，因为这种技术中应用了一种比较特殊的电磁波，主要是在板状介质中得到传播的，所以声场可以在整个厚度的方向得到传播，在一些常规检测无法接触到的地方，采用这种技术都能得到令人满意的效果，在长距离内可以以一种极小的衰减幅度进行传播，这样就节省了对整个厚度方向进行传播的麻烦，通过实践证明，在进行单次传播的过程中，这种技术可以顺着波束的方向进行延伸，长度约为一米，其缺陷位置以及几何形状可以满足实际的要求，所以将其应用在四大管道的检测过程中是十分有效的，但是因为导播频率相对较低，因此是无法保证更加准确的灵敏度的，在这种情况下，很多时候都是用这种技术进行快速的缺陷检查，在此基础上应用传统的方式加以复查。
相控阵检测也是超声波检测的一种，它的探头由一系列晶片构成，每个晶片都可以独立调节激发时间，控制声束轴线和定位焦点。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆相控阵波束可以对某一位置的复杂几何形状进行检测，或用一个相控阵摄像头代替多个普通探头。在过去，相控阵系统的成本较高，在工业无损检测方面应用不多。近年来，由于相关技术的不断成熟，超声相控阵检测技术逐步推广，在多集涡轮风机涡轮圆盘检测、机车轴弯曲度检测和核电站反应堆检测等领域应用广泛。当然，在锅炉检测中，相控阵技术尚未普及，但对于一些关键部位却很有帮助，比如四大管和集箱连接的孔桥探测。相比超声波技术，相控阵可通过软件实时改变换能器阵列产生的波束角、焦距和对中点等参数，从而可以在不移动探头的情况下全面扫描焊缝。这可以大大提高锅炉集箱孔桥部位的检测精度，实践证明相控阵技术具有很好的效果。
2、热成像技术在锅炉检测中的应用
锅炉运行伴随着频繁的燃烧和热量交换，减少热损失能够提高效率。红外热成像技术基于温度差异云图数据，已在众多领域得到应用。该技术的理论基石是斯特凡-波尔兹曼定律，也即物体发射的能量正比于其温度的四次方，在已知物体固有发射率时，通过红外探测器或传感器探寻物体辐射能量，就可推算出物体表面温度。红外热成像仪，由红外探测器、光机扫描系统和光学成像物镜组成。热成像仪接收被测目标的辐射能量分布云图，传送到红外探测器光敏元件上。光学系统和红外探测器间有一个光机扫描机构，它负责扫描被测物体的红外热像，并汇集于单元或分光探测器上，而后探测器将红外辐射能量转换为电信号，经过电子元件的放大、滤波等处理过程，变为标准视频信号，借助监测器显示出红外热成像图。同时，还可以实现在线监测，提高设备监测的实时性。
3、远场涡流检测技术
锅炉水冷壁管由于种种原因会造成腐蚀穿孔，容易产生爆裂泄漏等事故。远场涡流检测技术在水冷壁检测中具有重要地位。远场涡流（REFC）检测技术是一种能穿透金属管壁的低频涡流监测技术。远场涡流检测基于涡流检测，遵循电磁场扩散方程。探头是内通过式，由电磁激励线圈和检测线圈构成。远场涡流检测现象取决于管中的两个效应。首先是管子内部对激励线圈直接耦合磁通具有屏蔽效应；再者，管子中存在能量的 2 次穿过管壁的间接耦合路径。远场涡流源于机理线圈附近区域管壁中感应周向涡流，它能迅速扩散到管外壁，同时造成幅值衰减、相位滞后，到达管外壁的电磁信号向外部扩散，但外部场强的衰减速度相对管内直接耦合区要慢很多。这样管外场会在管外壁产生感应涡流，穿过管壁扩散到管内，二次产生幅值衰减和相位滞后，这就是远场涡流所检测到的信号。管壁状况良好无缺陷时，检测线圈的感应电压和激励电流之间的相位滞后与壁厚和集肤深度倒数的乘积成正比例关系。一旦管壁存在凹坑、裂纹或腐蚀等工艺缺陷，管壁厚度会减小，造成检测信号相位差缩小，幅值增加，这些信息都可以反馈到PC端，进而检测出管子缺陷。
4、结语
锅炉是工业基础设施，确保其安全可靠的运行具有重大意义，合理有效的检测技术是保障手段之一。在锅炉检测过程中，要根据操作规程和国家标准要求，灵活应用各种常规或特殊检测手段。在普及完善常规传统方法的基础上，有针对性地引进和开发一些新的检测方法及新型检测仪器。
参考文献：
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论文作者:马秀芬
论文发表刊物:《基层建设》2016年35期
论文发表时间:2017/3/27
标签：锅炉论文; 检测技术论文; 涡流论文; 相控阵论文; 技术论文; 管壁论文; 过程中论文; 《基层建设》2016年35期论文;