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摘 要:本文以无损检测技术为视角,深入分析电力工程焊接管理中存在的问题,并依托某工程实例介绍无损检测应用现状,提出一系列做好焊接管理和无损检测工作的建议。
关键词:电力工程;射线检测技术;超声检测技术;焊接质量
随着焊接技术的发展和新兴材料的使用,我国电力事业得到迅猛发展,电厂管理者对焊接质量提出更高的要求。尤其在电力工程焊接过程中,现场焊接作业易受材料种类、焊工技能等因素的影响,此时,做好焊接质量管理工作对保障设备焊接质量产生重要影响。无损检测是一门综合性技术,在电子、机械生产等方面得到广泛使用,也成为保障电力工业用电安全的重要手段。电厂工程中无损检测工作具有流动性强、作业难度高等特点,要保障无损检测和焊接质量,关键在于合理监控无损检测活动。
一、电力工程焊接质量管理现状分析
目前,多数电力工程焊接管理中依然存在忽视焊接技术、单凭经验工作的情况。具体表现为:
(1)多数电力公司忽视焊接工作的管理,对焊工操作项目管控不严,甚至出现无证操作的情况。部分单位焊前培训制度早已名存实亡,遇到作业高峰期,因人手不足,往往执行以练代训的模式,焊接产品质量堪忧。尤其在新型耐热钢被广泛使用以后,电建单位缺少这类人才的储备。
(2)部分电力工程进行焊接工艺评定过程中,工艺评定一般被焊前考试取代,只有重视焊接工人的工艺评定工作,才能全面提升电力工程焊接质量。
二、无损检测的定义及方法
无损检测是指基于不影响或危害被检测对象具体功能条件下,通过射线、红外线等技术对设备、零件、材料等实施物理、化学、缺陷的检测技术。其中,超声、声发射检测和射线照相检测技术是电力工程中常用的检测方法,下文主要对这三种技术进行深入探讨。
2.1射线检测技术
射线检测是根据电磁波的特性对电力设备金属零部件进行检测,虽然该检测方法缺乏对裂纹等面积型缺陷的感知,但敏感度较高,能实现对被检对象内部缺陷的检测。射线检测技术包含了中子射线、X射线等多种技术,在电力设备检测中,X射线应用的较为频繁和广泛,特别是基于数字成像的X射线技术更具备了深远的应用前景。直接数字化射线成像(DR)弥补了以上缺陷,成像质量高,传输速度快,储存方便,实时成像显示能实现在线检测。
2.2超声检测技术
超声检测技术是利用声波震动原理,通过频段检测零部件内外可能存在的缺陷。超声波较高的频率,使其直线性高速传播,并极易在界面中发生反射,从而更好地进行缺陷检测。而对超声波在介质中传播时间及速度的分析,可有效地判断出缺陷的具体位置,对反射能量大小的确定,可准确判定出缺陷的基本情况。因此,超声检测与其他的无损检测技术相比较,灵敏度更高,能精细化检测尺寸较小的缺陷,且使用设备并不复杂,检测成本不高,速度快,限制条件少,在电力设备检测中具有广阔的应用前景。如汽轮机转子叶根、轮槽和键槽等,难以用普通单一的探头进行检测,而超声相控阵技术的应用正好解决这一难题。
2.3声发射检测技术
声发射检测技术是最近几年兴起的一种利用接收声发射信号进行检测的技术,其与其他無损检测技术最大的区别就是动态性,这就奠定了该技术诸多的优点:能检测出活动性缺陷;提供整体性、大范围快速检测;可根据载荷、时间、温度等变化信息开展在线监控和检测;适用于其他方法无法开展环境下的检测和受限复杂形状结构的检测。声发射技术目前在诸多电力设备无损检测中得到了广泛的应用,其中一个重要方向就是对变压器、GIS、绝缘子等设备局部放电进行检测。
三、无损检测技术在电力焊接质量检测中的应用
3.1 实际案例分析
某电厂一期工程的设计容量为6*600MW,1~4号锅炉使用双火焰、一次再热、超临界、露天直流锅炉。锅炉最大连续出力为1950t/h,其中,过热器出口压力和温度分别为2534MPa、542°C,再热器出口温度、压力依次为569°C、425MPa,锅炉效率高达9384%。
根据工程管理模式,管道焊接与检查工作由不同的承包商完成。锅炉本体监测的大径管、小径管分别为672个、34212个,锅炉本体合金钢焊口为31104个,小径管高合金焊口、异种钢焊口分别为1948个、8222个。锅炉本体小径管使用全氩弧焊接法,1~4号机组主蒸汽、再热热段、冷段等动力管道共有376个焊口。
3.2无损检测的实施注意事项
(1) 超声波方法既可以检测焊缝表面裂纹也可以检测内部裂纹。对表面裂纹的检测灵敏度比渗透检测要低,对内部裂纹的检测灵敏度比射线检测高。超声波检测时,通过缺陷处的反射声波显示有无裂纹。裂纹的深度可用超声衍射时差法进行测量,通过测量缺陷上下端点衍射波的时间差计算缺陷的高度。焊缝表面余高的形状、高度和宽度、焊接接头的错口、对接焊缝板材厚度以及焊接接头外接结构等都会影响超声波检测的有效应用。同时超声波检测的适应性强、对人体无害、适合于户内外环境作业。但因为超声波在材料中传播时受金属组织体积的影响很大,不适用于检测焊缝存在各向异性、组织粗大的奥氏体不锈钢焊接件。
(2)国内锅炉本体小径管一般只进行1次射线检查,本案例中锅炉本体小径管实施2次射线检查,以提升缺陷检出率。结合管排布置情况,进行2次90°C射线检查,主要包含一级过热器、再热器等。由于超声波检测无法准确检出返修焊口的缺陷,此刻需要借助射线检测进行验证,从而得到合格的商品。各项工程结束后,再对各设备内部清洗程度进行检查。
(3)为保证焊接后各管道接口的稳定性,在焊口热处理前后均进行一次检查。实际进行焊接操作时,因某些部件需将母材固定起来,待其外表润滑无棱后,方可进行全面的渗透检查,以保障焊缝的完整性。必须注意,有裂痕的部件批改或返修时,需通过渗透检查明确
四、经验总结
现代电力工程中,焊接管理和无损检测相互促进,相互协调,在保障电力工程质量中均占据重要地位。加强对焊接工作管理和无损检测的重视,制定合理的执行标准,方可保障电力工程焊接质量和无损检测规范化。同时,各企业和管理部门要做好焊工培训工作,提升他们的技能水平和工作效率。在培训过程中,以实践操作技术为主、理论为辅,在理论的指导下,展开相应的培训工作。培训老师要求每位新来的焊工焊接一块试板,便于了解其的水平,从而有的放矢、有所侧重的开展培训和指导工作。如此一来,焊工能在以后的培训过程中服从教师的安排,虚心向他们学习。在老师讲解完操作技能后,要求焊工老师不断巡回检查,不断提醒、纠正焊工的错误从而提升焊工的技能水平。
综上所述,在电力事业快速发展的背景下,电力工程对焊接质量和无损检测提出更高的要求。本次研究从无损检测技术入手,以某工程实例为依据,全面分析电力工程焊接质量与无损检测的应用,提出改善工程焊接质量的对策。
参考文献:
[1]孙言蓓.电力设备无损检测技术研究[J].中国高新技术企业,2015,25(18).
[2]崔百涛.浅析电力电缆X射线无损检测技术[J].江西建材,2016,23(15).
[3]师俊杰,邵季飞,石家铭等.电磁无损检测技术在电力生产中的应用[J].科技资讯,2015,13(20).
[4]姚勇琦.探究电力工程焊接质量与无损检测的管理与应用[J].山东工业技术,2016,13(1):206.
[5]蒋弘波.电厂建设焊接管理及无损检测探析[J].城市建设理论研究(电子版),2016,6(8).
关键词:电力工程;射线检测技术;超声检测技术;焊接质量
随着焊接技术的发展和新兴材料的使用,我国电力事业得到迅猛发展,电厂管理者对焊接质量提出更高的要求。尤其在电力工程焊接过程中,现场焊接作业易受材料种类、焊工技能等因素的影响,此时,做好焊接质量管理工作对保障设备焊接质量产生重要影响。无损检测是一门综合性技术,在电子、机械生产等方面得到广泛使用,也成为保障电力工业用电安全的重要手段。电厂工程中无损检测工作具有流动性强、作业难度高等特点,要保障无损检测和焊接质量,关键在于合理监控无损检测活动。
一、电力工程焊接质量管理现状分析
目前,多数电力工程焊接管理中依然存在忽视焊接技术、单凭经验工作的情况。具体表现为:
(1)多数电力公司忽视焊接工作的管理,对焊工操作项目管控不严,甚至出现无证操作的情况。部分单位焊前培训制度早已名存实亡,遇到作业高峰期,因人手不足,往往执行以练代训的模式,焊接产品质量堪忧。尤其在新型耐热钢被广泛使用以后,电建单位缺少这类人才的储备。
(2)部分电力工程进行焊接工艺评定过程中,工艺评定一般被焊前考试取代,只有重视焊接工人的工艺评定工作,才能全面提升电力工程焊接质量。
二、无损检测的定义及方法
无损检测是指基于不影响或危害被检测对象具体功能条件下,通过射线、红外线等技术对设备、零件、材料等实施物理、化学、缺陷的检测技术。其中,超声、声发射检测和射线照相检测技术是电力工程中常用的检测方法,下文主要对这三种技术进行深入探讨。
2.1射线检测技术
射线检测是根据电磁波的特性对电力设备金属零部件进行检测,虽然该检测方法缺乏对裂纹等面积型缺陷的感知,但敏感度较高,能实现对被检对象内部缺陷的检测。射线检测技术包含了中子射线、X射线等多种技术,在电力设备检测中,X射线应用的较为频繁和广泛,特别是基于数字成像的X射线技术更具备了深远的应用前景。直接数字化射线成像(DR)弥补了以上缺陷,成像质量高,传输速度快,储存方便,实时成像显示能实现在线检测。
2.2超声检测技术
超声检测技术是利用声波震动原理,通过频段检测零部件内外可能存在的缺陷。超声波较高的频率,使其直线性高速传播,并极易在界面中发生反射,从而更好地进行缺陷检测。而对超声波在介质中传播时间及速度的分析,可有效地判断出缺陷的具体位置,对反射能量大小的确定,可准确判定出缺陷的基本情况。因此,超声检测与其他的无损检测技术相比较,灵敏度更高,能精细化检测尺寸较小的缺陷,且使用设备并不复杂,检测成本不高,速度快,限制条件少,在电力设备检测中具有广阔的应用前景。如汽轮机转子叶根、轮槽和键槽等,难以用普通单一的探头进行检测,而超声相控阵技术的应用正好解决这一难题。
2.3声发射检测技术
声发射检测技术是最近几年兴起的一种利用接收声发射信号进行检测的技术,其与其他無损检测技术最大的区别就是动态性,这就奠定了该技术诸多的优点:能检测出活动性缺陷;提供整体性、大范围快速检测;可根据载荷、时间、温度等变化信息开展在线监控和检测;适用于其他方法无法开展环境下的检测和受限复杂形状结构的检测。声发射技术目前在诸多电力设备无损检测中得到了广泛的应用,其中一个重要方向就是对变压器、GIS、绝缘子等设备局部放电进行检测。
三、无损检测技术在电力焊接质量检测中的应用
3.1 实际案例分析
某电厂一期工程的设计容量为6*600MW,1~4号锅炉使用双火焰、一次再热、超临界、露天直流锅炉。锅炉最大连续出力为1950t/h,其中,过热器出口压力和温度分别为2534MPa、542°C,再热器出口温度、压力依次为569°C、425MPa,锅炉效率高达9384%。
根据工程管理模式,管道焊接与检查工作由不同的承包商完成。锅炉本体监测的大径管、小径管分别为672个、34212个,锅炉本体合金钢焊口为31104个,小径管高合金焊口、异种钢焊口分别为1948个、8222个。锅炉本体小径管使用全氩弧焊接法,1~4号机组主蒸汽、再热热段、冷段等动力管道共有376个焊口。
3.2无损检测的实施注意事项
(1) 超声波方法既可以检测焊缝表面裂纹也可以检测内部裂纹。对表面裂纹的检测灵敏度比渗透检测要低,对内部裂纹的检测灵敏度比射线检测高。超声波检测时,通过缺陷处的反射声波显示有无裂纹。裂纹的深度可用超声衍射时差法进行测量,通过测量缺陷上下端点衍射波的时间差计算缺陷的高度。焊缝表面余高的形状、高度和宽度、焊接接头的错口、对接焊缝板材厚度以及焊接接头外接结构等都会影响超声波检测的有效应用。同时超声波检测的适应性强、对人体无害、适合于户内外环境作业。但因为超声波在材料中传播时受金属组织体积的影响很大,不适用于检测焊缝存在各向异性、组织粗大的奥氏体不锈钢焊接件。
(2)国内锅炉本体小径管一般只进行1次射线检查,本案例中锅炉本体小径管实施2次射线检查,以提升缺陷检出率。结合管排布置情况,进行2次90°C射线检查,主要包含一级过热器、再热器等。由于超声波检测无法准确检出返修焊口的缺陷,此刻需要借助射线检测进行验证,从而得到合格的商品。各项工程结束后,再对各设备内部清洗程度进行检查。
(3)为保证焊接后各管道接口的稳定性,在焊口热处理前后均进行一次检查。实际进行焊接操作时,因某些部件需将母材固定起来,待其外表润滑无棱后,方可进行全面的渗透检查,以保障焊缝的完整性。必须注意,有裂痕的部件批改或返修时,需通过渗透检查明确
四、经验总结
现代电力工程中,焊接管理和无损检测相互促进,相互协调,在保障电力工程质量中均占据重要地位。加强对焊接工作管理和无损检测的重视,制定合理的执行标准,方可保障电力工程焊接质量和无损检测规范化。同时,各企业和管理部门要做好焊工培训工作,提升他们的技能水平和工作效率。在培训过程中,以实践操作技术为主、理论为辅,在理论的指导下,展开相应的培训工作。培训老师要求每位新来的焊工焊接一块试板,便于了解其的水平,从而有的放矢、有所侧重的开展培训和指导工作。如此一来,焊工能在以后的培训过程中服从教师的安排,虚心向他们学习。在老师讲解完操作技能后,要求焊工老师不断巡回检查,不断提醒、纠正焊工的错误从而提升焊工的技能水平。
综上所述,在电力事业快速发展的背景下,电力工程对焊接质量和无损检测提出更高的要求。本次研究从无损检测技术入手,以某工程实例为依据,全面分析电力工程焊接质量与无损检测的应用,提出改善工程焊接质量的对策。
参考文献:
[1]孙言蓓.电力设备无损检测技术研究[J].中国高新技术企业,2015,25(18).
[2]崔百涛.浅析电力电缆X射线无损检测技术[J].江西建材,2016,23(15).
[3]师俊杰,邵季飞,石家铭等.电磁无损检测技术在电力生产中的应用[J].科技资讯,2015,13(20).
[4]姚勇琦.探究电力工程焊接质量与无损检测的管理与应用[J].山东工业技术,2016,13(1):206.
[5]蒋弘波.电厂建设焊接管理及无损检测探析[J].城市建设理论研究(电子版),2016,6(8).