1.2電磁超聲技術(shù)
常規(guī)的超聲波探傷和測(cè)厚給無損檢測(cè)工作者帶來最大的不便就是需對(duì)探傷對(duì)象的表面進(jìn)行處理,使其達(dá)到一定的表面粗糙度。電磁超聲波探傷與常規(guī)方法相比無需機(jī)械和液體耦合,進(jìn)行鍋爐管道檢測(cè)時(shí)對(duì)沾染或結(jié)渣輕微的表面無需進(jìn)行處理,大大減少了輔助性工作量。
從物理學(xué)可知,在交變的磁場(chǎng)中,金屬導(dǎo)體內(nèi)將產(chǎn)生渦流,同時(shí)該電流在磁場(chǎng)中會(huì)受到力的作用,金屬介質(zhì)在交變應(yīng)力的作用下將會(huì)產(chǎn)生機(jī)械波。當(dāng)交變磁場(chǎng)的效率達(dá)到某一范圍時(shí)就會(huì)產(chǎn)生超聲波;與此相反,此效應(yīng)呈現(xiàn)可逆性。人們把用這種方法激發(fā)和接收的超聲波稱為電磁超聲。
目前,電磁超聲換能器可以象傳統(tǒng)的壓電晶片換能器一樣在金屬件中產(chǎn)生縱波、橫波、斜聲束以及聚焦聲束,可同常規(guī)的超聲波探傷一樣來檢查工作中的缺陷。這種換能器所具有的缺陷檢出能力和信噪比能夠與以往的壓電陶瓷換能器相媲美。電力工業(yè)部已將電磁超聲技術(shù)研究列入火力發(fā)電廠金屬材料10年科技發(fā)展規(guī)劃(草案)之中。美國(guó)材料工程協(xié)會(huì)為美國(guó)電力研究所研制的電磁超聲測(cè)厚裝置可測(cè)厚達(dá)1mm,準(zhǔn)確度為0.05mm。
1.3蒸氣管道超聲波檢漏技術(shù)
蒸氣管道爆管前若能及時(shí)采取措施就可能消除爆管引起的潛在威脅。在無損檢測(cè)技術(shù)發(fā)展的今天,這一設(shè)想已成為現(xiàn)實(shí)。
蒸汽管損壞前的開始階段總是伴有耳聽不到的微小泄漏聲。這種泄漏隨時(shí)間的延續(xù)呈指數(shù)增長(zhǎng),一旦等到人耳可以聽到泄漏聲時(shí),泄漏速度已經(jīng)很大,這時(shí)欲采取措施可能已經(jīng)來不及了。研究表明,蒸氣微小泄漏發(fā)出的聲波是寬頻帶的,包括人耳聽不到的次聲波和超聲波,其中的音頻信號(hào)因發(fā)電廠環(huán)境中的低頻機(jī)械噪聲較強(qiáng)而人耳聽不到。然而采用超聲波接收裝置,則在爆管前8~10h就可以接收到微小泄漏聲波中的超聲波分量。超聲波檢漏技術(shù)是由意大利、法國(guó)和英國(guó)的電力工業(yè)部門在70年代開發(fā)的,目前,在美國(guó)已廣泛地用于在役鍋爐管道的檢漏。據(jù)美國(guó)1986年對(duì)參加檢漏試驗(yàn)的有關(guān)電廠的統(tǒng)計(jì)表明:在24次鍋爐管道泄漏事故中,有50%由聲學(xué)檢漏系統(tǒng)作出了早期警報(bào);據(jù)分析,探測(cè)率低是由于在事故發(fā)生時(shí)有些聲檢漏探測(cè)系統(tǒng)還沒有全部投入運(yùn)行。我國(guó)目前已經(jīng)開始了此方面技術(shù)的開發(fā)與研究工作。
2 結(jié)語
無損檢測(cè)鍋爐管道的常規(guī)方法及超聲波法、射線透照法,無疑在目前及將來都是主要的檢測(cè)手段。然而,從安全性、經(jīng)濟(jì)性觀點(diǎn)看,還應(yīng)向具有下述特征的先進(jìn)無損檢測(cè)手段的方向發(fā)展:
?。?)盡可能減少人為因素,朝著自動(dòng)化和智能化的方向發(fā)展;
?。?)能夠準(zhǔn)確迅速地檢測(cè)鍋爐管壁厚度,管內(nèi)結(jié)垢厚度,氧化皮厚度以及腐蝕磨損、疲勞和高溫引起的材質(zhì)損傷情況;
?。?)盡可能減少輔助性工作,不妨礙正常的檢修工作;
?。?)實(shí)現(xiàn)機(jī)組運(yùn)行過程中的在線檢測(cè)和評(píng)價(jià)等。
隨著火力發(fā)電廠機(jī)組延長(zhǎng)壽命工作的開展,鍋爐管道無損檢測(cè)(包括在線監(jiān)測(cè))在確保熱力設(shè)備安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方面將起著越來越重要的作用。面對(duì)二十一世紀(jì),廣大電力系統(tǒng)的無損檢測(cè)工作者,除了開展常規(guī)的無損檢測(cè)工作之外,還應(yīng)積極研究、開發(fā)和推廣無損檢測(cè)新技術(shù),朝著提高準(zhǔn)確性和檢測(cè)效率,擴(kuò)大檢測(cè)范圍的方面努力。