电站锅炉检测方法简介.ppt

电站锅炉检测方法简介,常用检验检测方法,宏观检查（VI）外径测量（胀粗测量）厚度测量无损检测(MT、PT、UT、RT等)金相检验内窥镜检验硬度测定,第一节 宏观检查,宏观检查是最基本的检验方法。检验人员依据肉眼进行观察，主要是检验受压元件结构是否合理，金属表面以及焊接接头表面是否存在缺陷。锅炉检验程序总是先进行直观的目测检查（VI），在此基础上再确定是否需要进行其他手段检查。,可发现缺陷类型,结构明显不合理、腐蚀、磨损、明显的裂纹、起槽、变形、断裂、焊接表面缺陷、材质缺陷的初步判断。,辅助工具,成平行光束的手电筒和0.250.5kg的小锤(一头平圆头,一头尖端，用坚固的木料做手柄，在靠近锤头部分的手柄车出细颈*)，520倍放大镜、反光镜、内窥镜等。,检验方法,借助于灯光的平行光束沿受压元件的表面照射直接检查受压元件的表面、焊接接头和胀口；观察表面是否高低不平，也就是是否有缺陷的存在。用锤击检验部位，以听觉配合手感触觉、视觉来判断有无缺陷。对于检验部位狭窄，无法靠近检验时，可借助反光镜和内窥镜检查。,一、平行强光检查,进入炉膛内部，检查水冷壁。对由于超负荷运行、局部热负荷过高、结垢、水循环不良等导致的局部管壁过热而引起的管子变形、胀粗及鼓包。用平行强光沿水冷壁管子纵向照射，能较容易发现上述缺陷。对从前出现过爆管、胀粗和鼓包的管段及邻近区域，更应仔细观察。,强光照射还适用于检查水冷壁磨损情况，针对煤粉喷嘴周围、三次风口、吹灰口和打焦孔四周的水冷壁，照射出有明显磨损迹象的区域，应记录磨损面积并测量磨损减薄量。强光照射对水冷壁的膨胀情况的检查也很有效，在炉膛内用强光照射燃烧室四角管子有无膨胀引起的变形弯曲；水冷壁挂勾、拉勾、管卡是否有卡住、烧坏现象；水冷壁与燃烧器喷嘴间的膨胀间隙有无异常等。在冷灰斗内，强光沿水冷壁照射，检查有无被大块焦渣落下破坏变形的地方；对液态排渣炉，强光应照射出渣口管壁及渣池附近水冷壁有无损坏、卫燃带水冷壁上的抓钉有无烧坏等。,几种缺陷存在的现象：1、腐蚀和磨损：平行光束灯光下现黑色斑坑；锤击声音发闷或浊声。2、变形：鼓凸部分被光束照亮，有明显的亮光；凹瘪处是黑暗的。3、较粗的裂纹和断裂：光束照射下显示出一条黑色的线条。锤击发出沙啦啦的声音。4、材料夹层、夹渣的初步判定：锤击声音发闷、浊声。5、水垢：锤击声音发闷、浊声。6、拆断：声音发闷，锤头的回弹力明显减弱。*7、尖头端的作用：敲除水垢和锈斑等脏物。8、泄漏：表面粘有盐垢，坚硬，味苦、咸。,二、水平度测量方法电站锅炉安装现场一般使用水平仪、经纬仪或全站仪测量水平度、垂直度和标高。,三、蠕变测量方法 众所周知，承受压力的管道在高温下要发生蠕变，管径会变化，为测量蠕变率和监视蠕变速度，按火力发电厂金属技术监督规程规定，凡是工作温度大于450的主蒸汽管道、高温再热蒸汽管道及其非高频弯管工艺制造的弯管，高温集箱，应在蒸汽温度较高的直管段和弯头上设置监察段。监察直管段长度为3-4米，为了测量准确，不能直接测量管道本身，所以要在监察管段上要设置三组专门蠕变测点。蠕变测点由测点头和测点座组成，焊接在管道上。,蠕变测点宜采用球头式测点头，测点座用与管道相同牌号的钢材制成。测点头必须用1Crl8Ni9Ti不锈钢制作。安装时先测定好测点座位置，实际操作时可实测管道的外周长再四等分定位，按事先拟好的焊接工艺规程，将测点座焊接在管道上，旋入测点头，并点焊牢固。用外径千分尺测量原始尺寸，做好记录。蠕变测量注意事项：由于钢材在温度改变时存在变形，测量蠕变的同时应用红外测温仪（测量精度0.5）测量管道的温度及环境温度，以便为标准条件下（0）的变形计算作准备。管道温度在50以上时测量应快进快退，以免温度影响千分尺的精度。,同一蠕变测点测量三次，三次测量误差不得大于0.01mm，否则应重新测量。测量前应用酒精清洗测点头；千分尺与红外测温仪应检定合格；千分尺使用前应用标杆自检合格；千分尺的测量范围应能覆盖该管道蠕变变形范围。,第二节 金相检验方法,在用电站锅炉金相检验的目的是为了检查锅炉受压部件经过多年运行之后，其材质的微观组织是否发生了变化，是否产生了不符合要求的微观缺陷。电站锅炉金相检验的对象主要是高温（大于450）下运行主蒸汽管道、再热蒸汽管道及管件、过热器及再热器管子及出口集箱。电站锅炉进行金相检验的项目有石墨化、蠕变裂纹、蠕变损伤、珠光体球化、脱碳层深度、碳化物成份、晶界氧化裂纹等。,一、金相试样的制备 1、磨平：可直接用角向磨光机磨出试样。2、磨光：将由粗到细不同号数的砂纸分别置于手电钻自制小型磨头上依次磨制。3、研磨、抛光：选用研磨膏或将氧化铬用清水调成浆糊状作为抛光磨料，根据检验项目的要求，可选用不同粒度的细抛光粉，细金钢砂软膏等。用抛光绒布进行研磨抛光，直至金属表面露出镜面光洁度。抛光后用水洗净吹干，使表面不致有水迹或污物残留。,4、浸蚀：为进行显微镜检验，须对抛光好的金属试样进行浸蚀，以显示其真实、清晰的组织结构，常规显示组织的方法有化学浸蚀和电解浸蚀二种。常用的是化学漫蚀即化学试剂与试样表面起化学溶解以显示金属的显微组织。为真实、清晰地显示金属组织结构，必须遵循以下操作：（1）浸蚀试样时应采用新抛光的表面；（2）浸蚀时应获得较均匀的浸蚀；（3）浸蚀时间视金属的性质、浸蚀液的浓度、检验目的及显微检验的放大倍数而定。以能在显微镜下清晰显示金属组织为宜；,（4）浸蚀完毕立即洗净吹干；（5）若浸蚀程度不足时，要继续浸蚀或重新抛光后再浸蚀，若浸蚀过度时则需重新磨制抛光再浸蚀；,二、复型 1、操作方法（1）在制备好的试样表面上滴一、二滴溶剂。（2）用摄子夹住AC纸盖于试样表面，或直接用手将有机玻璃片盖上，并用拇指加适当压力，以使有机玻璃片与金属表面之间无气泡、无间隙，两者贴合紧密。（3）复型材料上盖一张干净纸或脱脂棉，并用胶布粘牢，以遮挡现场的灰尘、异物。（4）静置一段时间，使复型材料充分干燥、硬化。,（5）用摄子夹住复型材料的一角，揭起，使之与金属表面分离，得到金相复型片。（6）将金相复型片包在镜头纸内或夹在干净纸本间。（7）对有机玻璃金相复型片可直接观察、拍照，也可再喷碳、铝、铬、金等材料后观察、拍照，以增大衬度，使微观组织显现得更清晰。为增大衬度，将AC纸金相复型片放在金相显微镜载物台上，再盖上反光镜片，即可进行观察的拍照。若AC纸金相复型片较小或不平整，可用1:5的稀胶水将其贴在反光镜片上，干燥后直接观察拍照或喷碳、铝、铬、金等材料后观察、拍照。,2、注意事项（1）所加溶剂要适量。溶剂太少，复型材料没有全部贴于金属表面，致使金相复型片不平整而难以观察、拍照；溶剂太多，会使AC纸溶解过度而损坏，或使溶剂流淌到附近待贴复型材料处，或在用有机玻璃片做复型材料加压时粘连手指等，致使复型效果不好，得不到真实的组织形貌。（2）贴上有机玻璃后，令其与溶剂接触，稍溶3s5s后用拇指按压，剂出多余溶剂，赶出气泡。加压时用力均匀且与有机玻璃片垂直，不要滑动，加压时间约30s。,（3）贴上复型材料后，干燥时间要足够长，这可视环境温度及所选用的复型材料而定。用AC纸，几分钟即可干透。用有机玻璃片，一般不小于1h。否则，在尚未干透之前揭起，会把部分复型材料，留在金属表面，观察金相复型片时将看到一个个亮点，照片上则显现为黑色斑点，而不是真实的金属微观组织形貌。（4）用AC纸复型时，在同一被检部位应进行多次，将最初的几个舍去，避免试面不洁造成假象，而将最后几次的复型留作观察研究用，这样做更为真实可靠。,（5）由于金相复型是取下了金属表面凸凹部位的轮廓形象，因此从金相复型片上看到的碳化物颗料比金属试面上实际碳化物颗粒略大一些。金属表面的一些灰尘也可被复型下来，它们很难与碳化物区分，所以在金相复型片上观察的“碳化物”有可能比实际多一些，在评定珠光体球化级别进要考虑这个因素。（6）在进行蠕变孔洞观察分时，由于复型衬度低，层次不够丰富，因此在金相复型片上观察的孔洞尺寸可能比实际孔洞尺寸小，在评定时应予考虑。（7）在观察夹杂物、裂纹内腐蚀产物时，用现场金相显微镜与金相复型工艺配合使用，会取得较好的效果。,三、观察及摄影 将复型直接放在显微镜下，使镜子的反射光作为二次光源，以增加视场的亮度。在满足视域要求的前提下，尽量缩小视场光栏，以减少镜筒内反射光和炫光，提高成象衬度。选好视场，调好光圈后，把光路转向摄影屏幕。由于复型成象亮度较低，需用放大镜调焦。摄影时必须加上绿色滤光片，以提高清晰度。,第三节 无损检测,一、射线探伤检验 射线探伤主要用于对锅炉部件焊接接头内部缺陷的检测，它可以显示出缺陷的形状、平面位置和大小，并有射线透照底片可供查阅。但是，射线照相耗用胶片，故成本较高。,对底片的质量要求，包括底片的识别标记、底片的黑度，灰雾度、灵敏度要求及有无伪缺陷等。射线探伤的缺陷评定是探伤最重要的步骤。首先，应对底片的本身质量评定，然后对底片上呈现的缺陷图象进行判别。为了正确地进行评片，评片人员除掌握评片技术外还应了解有关锅炉部件材料、结构和焊接等方面知识。,二、超声波探伤检验超声波是振动频率超过入耳听觉范围的声波，频率在20000赫兹以上。利用超声波良好的方向性和强的穿透能力以及在介质中传播时具有反射、折射、衰减的特性可以检测材料内部缺陷。,2、超声波探伤的基本原理系利用具有压电效应的压电式换能器，将高频脉冲振荡电流转换为超声波，通过耦合介质（机油等）传入被测工件中，超声波在材料内部缺陷陷或材料的界面反射回来仍由转能器转换为电讯号。经接收放大后在指示器的荧光屏上显示出回波的反射脉冲。测量超声波从缺陷处和界面反射波之间的时间差（反射法）、频率差（调谐法）或透过材料的能量差（穿透法），就能从屏幕的波形显示判别材料内部有无缺陷和分析缺陷的性状。,超声波检测的优缺点,由于超声波有强的穿透能力，在厚壁元件无损探伤时更显出它的优越性。且超声波探伤仪轻便，适于现场操作或对材料作连续性检测，超声波探伤对裂纹类缺陷的检测灵敏度很高，甚至可以发现毫米以下的裂纹。但其缺点是对缺陷的判别不如射线探伤直观，对缺陷定性完量较困难，且无底片各查。,超声波探伤工作在很大程度上取决于探伤人员的技术水平和工作责任感，以乃探伤仪的灵敏度。对超声波探伤人员的考核和资格认可比对射线人员更为重要。,3、超声波探伤检测厚度及材料适用范围：按标准规定。,适于锅炉用钢板厚度为6250mm的原材料检测。奥氏体钢板可参照执行；适于锅炉用碳素钢和低合金钢锻件检测，但不适于奥氏体钢锻件等粗晶材料，也不适于内外径之比小于80的环形和筒形锻件的周向横波检测；,适于外径为12480mm、壁厚大于或等于2mm的高压无缝钢管或外径为12160mm、壁厚2l0mm的不锈钢管原材料检测；适于母材厚度为8300mm全焊透熔化焊对接焊缝、内径大于200mm的管座角焊缝的检测。,三、磁粉探伤检验 磁粉探伤的基本原理是铁磁性材料磁化后，若在其表面或浅层存在缺陷，将产生漏磁现象。磁粉探伤的灵敏度取决于漏磁场的强弱，它由缺陷的位置、尺寸和材料的磁化强度等因素决定。当将磁粉撒布或涂刷在被测材料表面，磁粉将被漏磁场吸附，产生磁粉堆积。磁粉堆积处就是缺陷所在部位。,钢材磁化的方法,钢材磁化的方法有直流电磁化法和交流电磁化法两种。直流电磁化法产生磁场强度大，最深可以发现表面下34mm处缺陷。交流电磁化法因有集肤效应，磁力线集中在材料表面，因而一般只能发现浅层l1.5mm以内的缺陷。但交流磁化法对探测表面裂纹比直流磁化法更灵敏。,磁粉探伤检测表面缺陷既然是基于漏磁场处磁粉堆积，而漏磁场的强弱与缺陷切割磁线线数有关。因此，只有在磁力线与缺陷（主要指列纹等线性缺陷）的方向相互垂直时才产生最大的漏磁现象，此时探测的灵敏度最高。当磁力线与线性缺陷平行时，漏磁现象不明显，缺陷处磁粉堆积也不多。,磁粉质量对探伤的灵敏度也有一定影响。磁粉分干、湿两种。湿磁粉用变压器油和煤油各50配成磁悬液的液体媒质，并按每公升加1530克干磁粉配制而成。为了增加磁粉的显示能力，也可以根据被测件表面情况将磁粉着色（红色或黑色磁粉），或加萤光剂做成萤光磁粉。,注意事项,探伤时注意应边磁化边施加磁悬液，切忌停止磁化后再施加磁悬液，以免破坏已有显示的磁痕。磁粉探伤后在钢材内残留有剩磁，对于某些工件在磁粉探伤后要进行退磁处理。至于对压力容器器壁或焊缝在磁粉探伤后，一般无退磁的要求。,四、渗透探伤检验 液体渗透探伤是利用毛细现象来检查材料表面的缺陷。其原理是将渗透性强的液体渗进材料表面缺陷后，再被吸出来，从而显示出缺陷的部位和形状。它可用来检测铁磁性材料、特别是非铁磁性材料的表面裂纹、折迭、分层、疏松等。一般可发现深度0.030.04mm、宽0.01mm以上的缺陷。液体渗透探伤法按渗透液的显示分为荧光法和着色法两种。实际工作中多用于检测不规则表面和不锈钢等非铁磁性材料表面缺陷。,1、着色探伤：,只要按规定的配方置备好清洗剂、着色液和显示剂就可以进行着色探伤。,探伤操作按如下程序：,（1）清理表面的污垢、锈蚀等，当受检表面妨碍显示缺陷时，应进行打磨或抛光处理。（2）预清洗在喷涂着色液前夕用煤油，丙酮等对表面清洗，然后再用清洗剂将受检表面洗净后烘干或吹干。（3）喷、涂着色液可以用毛刷将着色液涂刷在被检部位，反复涂刷数次便着色液充分渗透入表面缺陷内。目前己较多采用喷罐着色。在喷、涂着色液后应保持约1530分钟的渗透时间。在着色时容器壁温不宜低于5和高于50。,（4）清洗当达到要求的渗透时间后，用干净棉纱将表面多余着色液擦去，再用清洗剂清洗。但注意要小心操作，以免把可能存在的缺陷内着色液洗掉。（5）显像在表面多余的着色液清洗掉后，喷涂一层薄而均匀的显示剂，当显示剂干燥后即进行观察。如果材料表面存在缺陷，将在显示剂基底上显出缺陷图象。,2、荧光探伤与着色探伤方法相类似，也不需要复杂的仪器设备，只要配合荧光液、清洗剂和显示剂就可操作。不同的是用荧光液代替着色液，渗入缺陷内的荧光液需在紫外线照射下才能激发出荧光，从而在黑暗中显示出缺陷的荧光图象。,荧光探伤操作也与着色探伤的程序类似。荧光探伤的显示剂除了与着色探伤显示剂一样，对钢材表面有较强附着能力。能在材料表面喷涂均匀的薄膜和迅速吸出渗入缺陷内的渗透液外，它本身不应该在紫外线照射下发出荧光。一般用氧化镁粉末作荧光探伤显示剂。荧光探伤可发现比着色探伤更细的裂纹，能显示的最小裂纹宽度为0.001mm。但它需要用紫外光源（荧光灯），没有着色探伤方便。,第四节 硬度检测与厚度检测,一、硬度检测在用锅炉部件的硬度测定，不但是一种可以无损伤地测得被检部件的硬度值，得出近似的抗拉强度值以便进行强度校核的方法；硬度测定的方法也是用来检查材质经过多年使用后，是否由于超温、腐蚀等因素而发生变化的一个手段。,硬度的试验方法,硬度的试验方法很多，基本上可分为压入法和刻划法两大类。在压入法中，根据加载度不同又分为静载压入法和动载压入法（弹性回跳法）。,测试注意事项：1、为消除被测表面粗糙引起的测量误差，试件被测表面必须打磨抛光直至露出金属光泽，并且平整、光滑，表面粗糙度Ra值应达到2m。2、被测表面应清洁，无油污。3、对于重量在25公斤的试件、有悬伸部分的试件以及薄壁试件，在测量时应用大于5公斤的物体牢固地将其支撑，以避免冲击力引起试件变形和移动。,4、对于小不2公斤的试件，应使其与重量大于5公斤的支撑体紧密耦合。5、试件的重量最小是100克，试件的厚度最小是5毫米。6、测试申，两次打击点间距应大于3毫米，以免距离太近，无法消除冷作硬化的影响。7、测试前必须首先使用标准试块对该仪器进行校验。8、通常一个硬度值应是3-5次或更多次测试的读数的平均值。,二、测厚检测精确的厚度测量一般用超声波测厚仪，由于科学的发展，超声波测厚仪由于重量轻（约160克）、体积小（6010023），测量物体种类多，不需测量边缘，精确度高，操作简单，越来越被广泛应用。尤其在锅炉的现场检验中成为不可或缺的检测仪器。超声波测厚仪一般由主机和探头组成，测量范围一般为1.2200mm。测量厚度前首先应予置声速，以下是各类材料的声速表。其次用测厚仪自带的调零试块校整仪器。之后便可正式测试了。,待测表面处理：探头与被测面的接触情况对测量精度影响很大，因此，待测表面需要用除锈剂、钢丝刷或砂纸处理后，平整到约100方可。对于具有平整表面的材料测量，用机油作偶合剂就可获得满意效果，但对于粗糙或垂直表面，则需用高粘度的甘油、水玻璃、油脂等作偶合剂。如果材料背面有腐蚀，或材料中夹杂有非金属微粒、小的夹层、小孔洞，从而造成测厚仪没有显示或数值明显偏离预期值，则要尽可能仔细检查，如在30mm直径内用多点测量，甚至有必要用超声波探伤仪作更仔细的检查。,该仪器配有曲面探头护套，可对管壁类曲面材料厚度实施精确测量。测量时探头分割面可沿管材轴线测量，也可垂直与管材轴线测量。如果管径大，测量应在垂直方向进行，如果管径小，测量应在两个方向进行，以较小的显示值为厚度值。测厚仪的高温探头可测量表面温度最高达350C的材料厚度。此时测量用偶合剂应为耐热流体（硅胶酷），避免探头振动，以免过早损坏探头。,第五节 其他,一、力学性能试验 锅炉高温部件经过长期运行后，材料由于蠕变、石墨化、珠光体球化、氧化等缺陷的出现，导致其强度、塑性和韧性下降，在锅炉检验中，针对某些部件如主蒸汽管道、再热蒸汽管道、过热器管、再热器管及高温螺栓等进行材质鉴定。,鉴定项目按材料标准，主要是拉力、压扁和冲击功。拉力试验的检出项目是抗拉强度（h），屈服强度（s）和延伸率（5）。试验方法按GB228，试样可以是整管全截面拉伸，只要拉力机拉力足够，也可加工成弧形试样。抗拉强度、屈服强度和延伸率是通过试验确定的。,在拉伸试验过程中，应力达到某一数值后，虽然应力不再增加甚至略有下降，试件的应变还在增加，并产生明显的塑性变型，好像材料暂时失去抵抗变型的能力，这种现象称为材料的屈服。发生屈服现象时的应力，称为材料的屈服强度，用符号s表示。当试验拉力继续增加时，试件达到破坏时的应力称为材料的抗拉强度，用符号b表示。b、s值越大，表明材料抵抗破坏和变型的能力高，即材料强度好，对于一定材料，抗拉强度和屈服强度是随着温度升高而降低的。,二、割管检查割管检查有三个目的:一是垢样分析，计算单位面积水垢重量，为是否酸洗提供依据；二是检查管内腐蚀情况；三是对材质作鉴定。,1、垢样分析及计算重量,对割下的水冷壁管，如存在水垢，应首先分析定性。水垢目前通常有四类，a）碳酸盐水垢；b）硫酸盐水垢；c）硅酸盐水垢；d）混合型水垢，即是上述各种水垢的混合物。分析出水垢性质，才能在水处理中采取相应对策。定性鉴别后取单位长度管段进行酸洗，比较酸洗前后重量，计算单仿面积积垢量，来决定锅炉是否需要酸洗。,2、腐蚀检查对高温过热器管及高温再热器管割管检查是否存在高温腐蚀；低温省煤器管割管检查是否存在氧腐蚀。3、材质鉴定主要是了解上述管道在经历一定的运行时间后,性能有无改变；检查项目包括抗拉强度、屈服强度、延伸率、弯曲性能、压扁性能、冲击韧性等。,三、内窥镜检测 内窥镜检测是一种宏观检验手段，主要应用于人无法观看的狭小空间以及穿入小管内部等区域的检查，如锅炉的喷水减温器内套管、喷头和内壁的检查。,使用方法：1、伸入管伸入被检区域前，应将角度控制钮定在左右呈自由状态。2、通过目镜辨认伸入方向。3、缓慢推进伸入管，不可强力推拉。4、调节焦距以获得清晰图像。5、旋转光源亮度调节钮以获得最佳照明。6、操作角度钮以控制镜端的观察。尽可能缓慢地转动角度钮当感觉角度钮有任何阻力，不要强力扳动，以免损坏控制机构。,7、取出伸入管前，上下、左右两个角度钮扳到使弯曲段处于自由状态。取出时如被工件绊住，应边回收边轻轻转动佃入管或动一下角度钮。取出时，为防止伸入管自由摆动撞击附近物体或水泥地面，应用手抓住其端部。,再一次,谢谢大家！,