不锈钢焊管厂现场建设中无损检测与焊接管理

我国电力工业随着新材料的应用和焊接技术的提高得以迅速发展,不锈钢焊管厂机组参数高、容量大已成为当今火力发电的趋势,我国火力发电建设的重点是(超)临界机组已成为。而(超)临界机组的材料种类多、规格复杂、等级高,从而导致现场焊接工作量大。为确保机组的安全经济运行,提高工程焊接质量,我们既要加强焊接技术管理,也要加强焊接质量检验管理。本文主要介绍了不锈钢焊管厂现场建设中无损检测与焊接管理的相关知识。

1不锈钢焊管厂建设中的无损检测及其检测方法

无损检测是一门新兴的应用技术学科,也是一门综合性技术,在各种工业领域中都得到广泛的应用,尤其在电力工业中得到了较快发展,已成为保障安全发、供电不可缺少的重要手段。在我国,83%以上的电力是由火力发不锈钢焊管厂提供的。火力发不锈钢焊管厂在基建安装时,成千上万的不锈钢焊管或管道的焊接接头需要用射线或超声检测。一台300MW机组的锅炉本体就有1万多个不锈钢焊管焊接接头,为保证锅炉的安全运行,要求100%探伤,可见其检测工作量之大。研究锅炉管道的无损检测评价技术,可以预知隐患,对确保火力发电设备尤其是锅炉的安全、可靠运行意义重大。电力行业无损检测工作目前主要采用的检测方法有:射线、超声、磁粉、渗透、涡流等。磁粉、渗透、涡流主要用于检测工件或焊缝的表面及近表面缺陷,而在基建安装过程中主要采用射线和超声波两种方法来控制焊接质量。

1.1射线检测的特点

实践上,射线检测需要有合适的透照焦距和恰当的设备摆放位置,操作工艺比较复杂,透照厚度比不能太大;往往由于现场条件所限不易进行垂直透照;发不锈钢焊管厂小径管对接接头占焊口总数的90％以上,对这些小径管焊逢来说,射线检测还存在检出范围低的局限;管与管之间的区域是是焊工施焊最困难的区域,也是最易出现焊接缺陷的区域,同是也是射线检测不可检出区,这些都是射线检测天生的局限性。在理论上,射线检测只对体积性缺陷敏感,而对面积性缺陷漏检率很高。只有在与缺陷成一定的透照角度时,射线才有可能检出此类缺陷。所以,射线检测并没有百分之百的可靠性。

1.2超声波检测的特点

超声波探伤是利用固体中的“回声”——弹性波的反射来判定工件中缺陷和位置,即根据接收到的“回声”能量来估计缺陷的大小,检测过程中,由于带有一定的个人主观性和经验技巧性使得这种检测方法具有很大的局限性。

同时,由于焊件的结构、形状、大小的复杂性,有些部位都无法摆放探头,如过热器、水冷壁、省煤器排管焊口等小径管对接接头,加之超声探伤对体积性缺陷的不敏感,这样超声检测的可靠性也就大大降低

2现场建设中焊接质量管理现状

目前大多数不锈钢焊管厂的焊接管理仍然存在不重视焊接技术管理,多凭经验工作的问题。具体表现是:(1)忽视焊工作业资格管理,对焊工操作项目控制不严,甚至无证操作,焊前培训工作也名存实亡,遇到高峰作业期,由于人手的不够,往往以练代训。尤其是新型耐热钢被大量的采用后,电建单位严重缺乏对这类新型耐热钢的技术知识储备和人才储备;(2)忽视焊接工艺评定,电站焊接质量评定的唯一标注是传统无损检验一次合格率。然而对于目前正在大量应用的新型耐热钢而言,由于其焊接裂纹倾向小,焊缝和热影响区性能对工艺敏感性大,因此对焊接接头合格率除包含无损检验一次合格率外,还应包含“使用性能合格”,而使用性能的合格是以焊接工艺作为技术支持的。因此在实际焊接过程中焊接人员要严格执行焊接工艺规定,否则就会出现无损检测结果为1级,而由于焊接工艺不当,出现焊缝化学成分或金相组织不合格导致使用性能不合格,从而造成在提前失效运行中。大多数不锈钢焊管厂评定,忽视焊接工艺评定,以焊前考试代替工艺评定;(3)用无损检测来保证焊接质量:忽视焊接过程中的监督检查,以焊后无损检验结果代替焊接过程中的焊接参数监控;(4)忽视焊接技术资料的存档。

焊接技术管理的上述现状已经严重影响了焊接质量,仅靠无损检测来保证焊接质量根本行不通,加强焊接技术管理工作势在必行。

3针对焊接管理与无损检测工作的建议及展望

(1)各级领导应提高对无损检测和焊接工作重要性的认识,并从制度方面为无损检测和焊接工作提供保障。

(2)切实抓好焊接质量管理工作,焊接质量管理工作要不断的规范化、标准化、程序化。应该把“质量是生命,科技为龙头,管理做保证,工程再创优”作为焊接工地的质量方针。建立了主任挂帅,专工、质检员、班长、技术员等共同参加的焊接工地质量管理网络;结合公司、分公司质量目标,制定出焊接工地内部质量目标,并分解到各分项工程;提高施工人员技术水平,加强焊前练习与施焊指导工作;认真编制分项工程作业指导书,并严格交底,认真执行;加强过程检查与监督,加强与质检人员的联系、沟通,对其提出的意见和建议,正确对待,认真整改;加大科技含量,推广应用微机管理,使技术资料标准化。

(3)推进无损检测的自动化技术研究和开发。目前,我国火力发电系统的无损检测技术特别是锅炉管道自动化检测技术的研究和开发仍处于初级阶段甚至萌芽阶段。这是由多方面的因素造成的。然而,从长远来看,利用无损检测评价传感器提供实时过程控制,并实现完全自动化,则是火力发电系统无损检测技术的必然趋势,也是广大无损检测工作者长远的目标。从我国现状及无损检测的安全性和经济性来考虑,火力发不锈钢焊管厂管道无损检测自动化技术的研究与开发应着重以下几个方面。

①加快自动化和智能化的步伐;提高检测的效率;实现机组运行过程中的在线检测和评价等,不妨碍正常的检修工作。

②加快厚壁管道超声波自动化检测系统的研究与开发:该系统一般由超声、光学检测装置和驱动器3大部分组成,最大爬行距离110mm,爬高20mm。

③加强射线底片的智能化评片系统的研究与开发:该系统由三个部分组成:图象处理系统、缺陷识别系统和评片系统。当前,实时射线检测数字化图象处理已经发展的比较成熟并被广泛的应用。然而对于射线底片的图象处理还处在实验室阶段。解决图像处理的关键在于攻克底片上影象的采集这一难题。

④加强研究与开发用于薄壁小径管焊缝探伤的相控阵列换能器的超声检测技术。