架空输电线路中X射线无损探伤技术的运用研究论文_徐伟浩

架空输电线路中X射线无损探伤技术的运用研究论文_徐伟浩

(广州供电局输电管理二所 510000)

摘要:X射线无损探伤技术应用到架空输电线路中,对其安全稳定运行有着十分重要的意义,因此,文章从分析X射线无损探伤技术入手,探究了其在架空输电线路中的实际应用,并强调了应用过程中的注意事项,以供参考。

关键词:X射线;无损探伤技术;架空输电线路

前言

长期以来,各地区供电公司基本是采取人工检测的方式对架空输电线进行损伤检测,对于架空输电线路中 “隐藏 ”的损伤,还难以做到更加精确的检测。但通过对X射线无损探伤技术的理论研究和实际应用,其可以有效解决耐张线夹及接续管内部钢芯铝绞线的无损探伤难题,且对提高线路运行和检修效率、增强供电的安全和可靠性有着十分重要的意义。

1 X射线无损探伤技术分析

X射线无损探伤作为一种常规的无损检测方法应用于工业领域已有近百年的历史,我国经过多年的发展,X射线数字成像检测技术已日臻成熟并已成功应用于许多行业的实践中。该技术利用的是X射线较强的穿透能力,穿透被测物的射线带有反映被测物内部结构的信息,通过射线强度的变化来检测与评判材料或工件内部各种宏观或微观缺陷的性质、大小及其分布情况。利用射线进行检测 时,若被检工件内存在缺陷,缺陷与工件材料对射线的衰减程度和透过厚度均不同,所以透过后的射线强度也不同。X射线在穿越物质后,其基本物理过程的总效果是射线强度的减弱,这种强度的减弱可能部分来自于射线的偏转,即散射,部分是被物质吸收而转化为其他形式的能量。

一般而言,X射线无损探伤技术的成像方法有射线照相法、射线荧光屏观察法、射线实时成像检验法、射线计算机断层扫描法。而架空输电线路分布在野外的特殊环境,其需要一套完整的无损探伤检测装置,整体应该包括发射仪、接收仪及软件成像系统、装夹器具等。它主要是利用X射线照相技术,该技术具有可靠度高、灵敏度高、分辨率高、动态响应范围大和成像直观、图像数字化等特性,并在无损的情况下,检测耐张线夹和接线管施工质量,如可发现钢绞线是否存在裂缝、变形、夹渣等缺陷,并具体显示出缺陷部位、缺陷程度。

2 X射线无损探伤技术在架空输电线路探伤中的实际运用

X射线无损探伤技术是工业上无损检测的主要方法之一,其检测结果作为 缺陷分析和质量评定的重要依据。目前,X射线无损探伤技术应用在架空输电线路中,能直观地显示被检测物体内部缺陷的大小和形状,从而易于判定缺陷的性质,及时消除安全隐患,有效保证架空输电线路的安全稳定运行。

其原理是通过辐射源发出X射线,在射线穿过输电线路装置时,X射线被装置物体所吸收,进而出现衰减。依照射线的衰减情况和分布情况,借助计算机自动信息处理和图像重建技术,按照图像重建算法,能够呈现出被检测物截面一薄层无影像重叠的二维断层扫描图像。通过自动多次重复扫描,在获取足够数量的二维断层图像后,借助图像重建技术,重建三维图像,完整准确定影出被检测物体内部的情况,提供损伤检测信息,供工程建设方辨析,进而帮助工程建设主体合理控制工程质量,避免出现质量事故。

其流程包括准备环节、检测环节、结果分析环节:(1)准备环节。由具有专业操作资格的技术人员安装调试接收仪,并把捆绑带一端固定在接受仪上;安装调试发射仪,并将捆绑带一端固定在发射仪上。取出防护罩,并在识别确认防护罩安装标识与发射仪安装标识一致后,通过固定螺栓把防护罩固定在发射仪上,并检查发射仪和防护罩是否外观完整、无明显损伤。(2)检测环节。一是,要妥善放置旋紧装夹器具,确保其无法在耐张线夹或接续管等被检测物体上转动。在装夹器具放置至被测位置处时,把夹盖扣向装夹器具,并旋紧调节器和夹座把手;二是,科学完成装置连接。将接收仪放置在装夹器具的托架内,接收仪捆绑带的另一端系在导线上,将发射仪上捆绑带的另一端系在导线上,将发射仪上的滑块插入导轨,使发射仪可沿导轨滑动;三是,把发射仪对准待测部位。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆确定金具的待测部位,并推动发射仪对准待测部位,在确认后拧紧固定螺栓固定发射仪;四是,在发射仪和装夹器具侧面安装铅胶皮防护罩。在检测耐张线夹压接后内部状态时,一般应选取3个位置作为测点进行X光探伤;五是,借助软件成像系统,观察是否正常定影成像,并通过图像直观显示压接金具的内在压接状态,有效判断压接质量。(3)分析环节。要通过对架空输电线路金具的高精度成像,对照耐张线夹和接续管压接质量内部状况检测规范,分析设备压接缺陷。

3 X射线无损探伤技术应用的注意事项

目前,各地基本都是采用人工检测的方式对输电线路进行损伤检测,检测时费时费力,同时对线路内部损伤无法从外观直接辨识,很难精准检测出来。X射线无损探伤技术为内部精准检测提供了重要的技术手段,体现着技术潮流,促进了输电线路施工质量检测和运行检修水平的提升。在实际应用过程中,应做好如下几个方面的工作,以确保检测工作规范有效,提高检测精准度和安全性。

一是,做好塔上作业人员、厂家技术人员、现场施工调度人员三者之间的技术交底。厂家技术人员熟悉成套装置的技术性能和操作事项,但塔上作业人员往往不清楚设备操作方法及测点位置。因此,在施工前应做好现场人员配置,细化岗位职责,制定详备的施工方案,并由厂家技术人员向塔上作业人员和现场调度人员进行技术交底,进行仪器预组装及试操作,确保塔上作业人员掌握设备操作规程。同时,应在现场配备对讲机等设备,帮助三者之间及时便捷地进行沟通协作。

二是,做好各类预案,提施工效率和可靠性。结合塔上作业人员不易掌握测点位置的客观现实,厂家技术人员应事先提供不同型号装夹器具的探伤测点距离表,便于塔上作业人员对照操作。针对作业工况复杂的情况,应事先设计不同工况(如单侧带电、低电压穿越)下的作业指导书,便于塔上作业人员接受规范化操作训练。针对作业环境复杂,不便采用有线测量的情况,应增强无线信号抗干扰性能,确保信号可靠性,保障测量工作效果。

三是,做好施工现场人员设备安全防护。X光发射装置属于核特种设备,应做好作业人员的安全防护工作。同时,整台设备零部件较多,装拆步骤较为复杂,需要在塔上、塔下传递转移。在设备传递转移过程中,尽量采取后备保险措施,利用绝缘吊绳及绑扎带做好防坠落双保险。

四是,强化无线信号抗干扰能力。由于无线信号易受干扰,且杆塔周边环境复杂,有线测量条件受限。因此,设备厂家需加强无线信号抗干扰能力,提高信号采集可靠性。同时,在接下来的停电工作中,可考核设备在跨高铁、城际时的抗干扰设计能力,进一步检验设备抗干扰性能,以作为改进的依据。

4.结束语

X射线可视化无损检测技术是非接触式试验方法,能够在不停电或不解体的情况下,准确掌握输电线路设备内部机械结构状态信息,发现输电线路设备内部的机械结构缺陷,把故障消除在萌芽状态。实践证明,该技术能够有效诊断输电线路耐张线夹连接情况、验证绝缘子内部是否有疲劳裂纹或者材质本身质量情况等。在今后的工作中,按照不同设备、不同故障分类,进一步建立相应的x射线成像检测图库,为故障分析和诊断提供依据。x 射线成像检测技术作为一种新的试验手段,应用于输电线路设备状态检修时,将会提高状态检修的效率和准确性,为电网安全可靠运行提供保障。

参考文献:

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[3]王炜,袁奇,顾俊杰,邰能灵.X射线无损探伤技术在检测输电线路压接金具中的应用[J].上海交通大学学报,2018,52(10):1189-1194.

论文作者:徐伟浩

论文发表刊物:《电力设备》2019年第19期

论文发表时间:2020/1/15

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