试述电力建设中金属检验相关理由前言

【摘 要】本文作者结合自己多年的实际工作经验，对火电发电厂安装建设工程中无损检验和金属检验监督相关问题进行分析探讨，同时提出了自己的看法和意见，仅供参考。
【关键词】金属；检验；监督；无损检验
电力资源是人类赖以生存的资源，随着科学技术的进步和我国各项建设的大力发展，火力发电也得到了飞快的发展。在火力发电厂建设中，机组的制造、安装过程中出现的与金属材料相关的问题，以及金属材料老化、性能下降、焊口质量等因素引发了的安全事故，给火电厂造成较大的经济损失。通过无损检验，保障安装焊口的质量；金属技术监督，对受监部件的检验和诊断，掌握设备的质量情况，提高设备的安全运行可靠性。
1　无损检验及检测方法

1.1无损检验

无损检检验技术具有不破坏试件，检测灵敏度高等特点，所以广泛应用于电力的建设检验和在役检验。根据不同的检验对象正确地选择无损检测方法，对无损检验工作质量优劣做出评价，并将无损检验结果正确地应用于安全状况的评定。因此在制定检验方案时侧重考虑不同无损检测方法的适用范围、技术特点、优点和局限性，以及正确实施无损检测时机，合理地控制检测比例。电力建设中常用的无损检测方法主要有射线检验、超声波检验、渗透检验和磁粉检验。

1.2　无损检测方法的选择

1.2.1　射线检测

电力建设中，射线检测主要在现场用于厚度较小的承压设备的对接焊缝（电厂安装中，主要是管道的安装焊口的检验）内部埋藏缺陷的检测，因为薄壁管采用超声检测有一定难度，而采用射线检测有较高的灵敏度和可操作性。电厂安装中焊口的射线检验一般按DL/T821-2002《钢制承压管道对接接头射线检验技术规范》执行。射线能量的选择取决于透照工件的材质、透照方式和透照厚度。一般情况下，在保证射线的穿透力和检测范围的情况下，应尽量采用低能量的射线进行检测。但是对于管径小于等于76mm的焊口双壁双影检验中，允许采用高电压短时间进行透照，率应控制在7.5mA·　min。管电压在400　KV以下的　X射线机透照厚度一般小于40　mm，Ir192射源的透照厚度均小于100　mm。

1.2.2　超声检测

数字式超声检测仪器体积小，重量轻，便于携带和操作，而且对与人体无伤害，因此在电力行业建设中，超声波检测技术广泛运用于承压设备焊口的检验。超声检测主要用于检测对接焊缝内部埋藏缺陷和压力容器焊缝内表面裂纹，如果压力容器外部有保温层时，也可从压力容器内部检测焊缝外表面裂纹。超声检测法也用于压力容器锻件和高压螺栓可能出现裂纹的检测。相对于射线检测，超声检测对于面积型缺陷的检出率较高，而体积型缺陷的检出率较低，但在较薄的焊缝中，这一结论并不一定成立。所以，我们在制定检验方案时通常考虑缺陷类型、位置、板厚等因素。

1.2.3.涡流检测

涡流检测是基于电磁感应的一种表面和近表面的无损检验方法，具有检测速度快，对缺陷的检测灵敏度高，可实现数字化等优势，在电力行业的安装和在役检验中，广泛运用于凝汽器、高低压加热器的热交换管。电厂安装建设中，涡流检测主要运用于凝汽器热交换管的检验。通过采用外穿式探头，可有效地捕捉到管子表面的裂纹、凹坑、穿孔等缺陷显示。对于在役的高低压加热器等压力容器，涡流检测主要用于热交换管的腐蚀状态检测和焊缝表面裂纹检测。检测采用内穿过式探头，非铁磁性换热管采用常规涡流检测技术，铁磁性换热管采用远场涡流检测技术，以检测换热管内外部腐蚀引起的穿孔、蚀坑以及壁厚均匀减薄等缺陷。采用电流扰动磁敏探头的涡流检测技术来检测焊缝表面裂纹，允许焊缝表面较为粗糙或带有一定厚度的防腐层，这样可以在压力容器运行过程中进行焊缝外表面裂纹的快速检测；也可在压力容器停产时进行内外部检测，先采用该技术对焊缝进行快速检测，然后对可疑部位进行磁粉或渗透复验，以确定表面裂纹的具体部位和大小。

1.2.4.渗透检测和磁粉检测

渗透检测是一种以毛细作用原理为基础用于检测非疏孔性金属和非金属试件表面开口缺陷的无损检测方法，可适用于所有材料，便于现场使用。磁粉检测是利用工件表面漏磁场吸附磁粉的现象，来判断工件有无缺陷的一种方法，适用于铁磁性材料。渗透检测和磁粉检测通称为表面检测，在电力行业的安装焊口检验中，得到广泛的运用。但是对于铁磁性材料的表面检测，一般优先选用磁粉检验。
2　壁厚测量应注意的问题
奥氏体钢和T／P91、T／P92等新型马氏体钢管的壁厚测量不能采用以前常见碳钢和低合金钢的壁厚测量方式。由于奥氏体钢晶粒比较粗大，而此类新型马氏体钢晶粒比较细小，超声波测量壁厚时的声速（奥氏体钢声速5600～5700m／s；T／P91钢、T／P92钢声速5980～6100m／s）与普通耐热钢的声速（5900m／s）有较大的差距，按常规普通耐热钢的方式测量壁厚就会产生较大的误差。建议在测量此类奥氏体钢和新型马氏体钢的壁厚前，应准备材质相近的梯形试块，调整钢材声速再进行测厚。
3　硬度检验应注意的问题

3.1　高温螺栓硬度检验

对于高温螺栓的硬度检验，常见的问题是直径较大、质量较大的高温螺栓无法或不方便送到试验室进行布氏硬度检验。火电厂一般对直径小于90mm或质量小于5　kg的高温螺栓送到试验室检验，其它采用里氏硬度计进行现场硬度检验，这时由于高温螺栓直径较大、质量较重，无法保证整个螺栓的热处理质量，经常导致螺栓的硬度检验发生较大偏差。在现场检验过程中发现在汽轮机缸上采用的20CrlMo1VNbTiB螺栓的两端硬度偏差较大，有时甚至超过100　HBW。因此，对高温螺栓硬度检验进行硬度检验时，应严格按照DL/T439-2006《火力发电厂高温紧固件技术导则》执行。
3.

2.管道或集箱的硬度检验

在发电机组安装前的安全性能检验过程中，经常遇到对四大管道和集箱进行硬度检验的

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问题，此时，检验人员通常利用DL／T869-2004《火力发电厂焊接技术规程》或DL／T　752-2001《火力发电厂异种钢焊接技术规程》来验证焊接接头的热处理效果。对于管道硬度超标与否没有引起足够重视，特别是高合金马氏体钢P91、P92等，因此，建议对于9%～12%Cr系列钢制造的管道和集箱按照DL／T438-2009《火力发电厂金属技术监督规程》进行硬度检验，重视硬度的不均匀问题，对于硬度超标或不均匀的，应重新进行热处理。
4　金属技术监督与特种设备定期检验的关系
在小修或中修时，火电厂主要开展金属部件的技术监督检验，而在大修时除了对金属技术监督部件进行检验外，根据《特种设备安全监察条例》还必须进行特种设备（主要指锅炉、压力容器）的定期检验。对于机组大修时进行金属技术监督检验和特种设备定期检验，两者之间是相辅相成的，必须处理好两者的关系，应注意以下事项：（1）火力发电厂机组大修前要根据机组情况制定详细的检修计划，并经当地锅检部门和电厂锅检工程师共同审核确认；（2）设立特种设备定期检验及金属监督检验项目部，统筹安排检验工作；（3）检验实行委托单制度，保证金属检验配合工作的合理开展；（4）检验过程中发现缺陷，实行缺陷委托单及缺陷封闭单制度，保证所发现的缺陷能够及时消除，保证部件的质量；（5）检修实行监理制度，可提高检修效率，保证检修质量，特别是对于大面积更换炉管时；（6）实行锅检简报制度，以利于检验过程中发现问题的及时沟通和传达，促进检验工作的开展。
5　结束语
金属技术监督是火电厂重要的监督方式之一。通过金属技术监督减少了大量的事故，但常规监督手段已不能满足火电厂对安全、经济运行的要求，应通过先进的技术对重要的金属部件和超期服役机组进行寿命评估，对含缺陷的部件进行安全性评估，为机组的寿命管理和预知性检修提供技术依据。