浅谈电站锅炉的薄壁小径管对接接头超声探伤

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摘 要：现在大型电站锅炉的建设不断增多，介质的温度和压力不断增大，超临界发电机组、超超临界发电机组都不断的上马，使薄壁小径管对接接头的检测比例越来越高。只靠X射线检测和r源射线检测已经完全满足不了大型发电机组的建设安装要求。由于X射线检测和r源射线检测检测中X射线和r射线对人体有害，所以X射线检测和r源射线检测的一定范围内不能有人进行施工，即不能与进行安装的其它工种同时作业，因此大都是在其它安装工种休息的夜间进行工作，第二天才能有透照的检测结果，周期比较长。因此薄壁小径管对接接头超声波检测已经越来越多的应用到了大型电站锅炉薄壁小径管对接接头的检测。现有的薄壁小径管超声的技术、设备要真正实现对薄壁小径管对接接头的质量控制，是受多方面的因素的影响的，只有分析并解决好相关制约因素才能使电站锅炉薄壁小径管对接接头的超声检测技术更可靠。

关键词：薄壁小径管；超声波；影响因素

引言

现在在建的大型电站锅炉越来越多，中低合金和高合金钢材薄壁小径管在锅炉受热面部分大量应用，使薄壁小径管对接接头要求进行超声检测的量不断增大。虽然薄壁小径管对接接头的超声检测早已经很广泛应用，但是对于薄壁小径管对接接头的超声检测的可靠性，还是有很多质疑声的，主要原因是薄壁小径管对接接头超声检测影响因素也很多。影响薄壁小径管对接接头超声检测可靠性的因素主要有：检测人员自身的因素、检测仪器和探头的因素、试件的检测面的状况及偶合剂的偶合情况等。如何使电站锅炉薄壁小径管对接接头的超声检测结果更可靠，下面就这几方面的影响因素进行一下分析。

1 薄壁小径管对接接头超声探伤中人的影响因素和注意事项

1.1 薄壁小径管对接接头超声探伤要求检测员责任心要强

薄壁小径管对接接头超声检测与大中径管相比数量多、检测时间长、很枯燥而且有些安装焊口的位置不好，检测时想站站不起来、想蹲蹲不下去，检测起来很困难。薄壁小径管由于管壁薄仪器灵敏高，检测时仪器上杂波多，要认真辨识。这要求检测人员有很好耐心和责任心才能一个一个的认真检测，从而保证检测结果的准确性。从而为以后机组连续正常运转打下良好的基础。

1.2 薄壁小径管对接接头超声探伤对检测人员的技术水平要求高

薄壁小径管对接接头探伤中由于管壁比大中径管的曲率半径大、管壁薄，信噪比较小。在检测时仪器荧光屏上的杂波非常多识起来比较困难，要求检测人员要有较高技术水平和较丰富的经验，对噪声回波和缺陷回波进行辨析。

2 薄壁小径管对接接头超声探伤中检测仪器和探头选择和影响因素

2.1 薄壁小径管对接接头超声探伤仪器的选择

用于薄壁小径管对接接头超声探伤的仪器宜采用数字式A型脉冲反射式超声波探伤仪。仪器要求水平线性和垂直线线良好。

2.2 薄壁小径管对接接头超声探伤探头的选择

探头中心线与被测棱边的夹角应在90°±2°的范围内，斜探头主声束在垂直方向不应有明显的双峰或多峰。薄壁小径管大径管大多管壁的厚度较小，所以要选择K值较大的探头。至少选用的探头直射波扫查时，应扫查到焊接接头1/4以上壁厚范围，如图1所示。薄壁小径管由于管壁较薄杂波较多，选择探头频率为5MHz，保证有较高的分辨力。

在保证晶片面积不大于64mm2的前提下，推荐探头晶片尺寸选用6mm×6mm、8mm×8mm、7mm×9mm。管壁厚度小于或等于6mm时探头前沿应小于或等于5mm，管壁厚度大于6mm时可适当增大。使用的探头与探伤仪应有良好的匹配性能，在扫查灵敏度的条件下，探头的始脉冲宽度应尽可能小，一般小于或等于2.5mm。探头分辨力应大于等于20dB。探头与检测面应紧密接触，如图2所示，间隙X不应大于2.5mm。若不能满足，应进行修磨，探头的接触面要打磨成与被检薄壁小径管有相近的曲率半径。如果仪器和探头选择不当很难达到要求的检测效果。

2.3 薄壁小径管对接接头超声探伤耦合剂的选择

小径由于管曲率较大、管壁薄所以在检测时对耦合剂的耦合效果要求高。宜采用甲基纤维素的糊状物或甘油为基本成分的耦合剂，不宜采用油类作为耦合剂。

2.4 薄壁小径管表面状况对薄壁小径管对接接头超声探伤的影响

对于电站锅炉的薄壁小径管对接接头两侧检测面的状况影响也比效大。薄壁小径管对接接头两侧检测面的打磨不能用砂轮，要用铁碗刷、百叶等不伤其母材的打O工具。在薄壁小径管安装前对薄壁小径管热影响区的打磨一定要适度，不能把热影响区打磨过多如图3所示。过度打磨后在超声检测时探头移动到热影响区后不能与薄壁小径管外壁良好的接触，产生很多杂波且进一步靠近焊缝时不但杂波多而且探头与薄壁小径管外壁接触角度也发生了变化，如图4所示，不能达到对对接接头的检测。

一定要提前告诉铁工对坡口和热影响区打磨时要打磨适度，特别是提前全部打磨出来的散管、管排和集箱管坐等，一定要提前盯瞩预防打磨过度。有的安装现场就发生过很多薄壁小径管热影响区打磨过度这种情况，使这些薄壁小径管超声检测进行。

结束语

薄壁小径管超声对接接头超声检测在大型电站锅炉的安装中已普遍应用。我们要不断的增加对薄壁小径管对接接头超声检测的认知，把好检测的质量关，为发电机组长期安全、稳定的运行打下良好的基础。

参考文献

[1]DL/T820-2000 管道焊接接头超声波检测技术规程.

[2]JB/T47013.1-2005 承压设备无损检测第1部分：通用部分.

[3]JB/T47013.3-2005 承压设备无损检测第3部分：超声检测.