浅析电力工程焊接质量及其无损检测技术

无损检测技术是金属技术监督的重要组成部分,也是焊接质量管理的关键手段,使用无损检测监督电力工程焊接质量,对提升焊接质量管理效果意义重大。本文以无损检测技术为视角,深入分析电力工程焊接管理中存在的问题,并依托某工程实例介绍无损检测应用现状,提出一系列做好焊接管理和无损检测工作的建议。

随着焊接技术的发展和新兴材料的使用,我国电力事业得到迅猛发展,电厂管理者对焊接质量提出更高的要求。尤其在电力工程焊接过程中,现场焊接作业易受材料种类、焊工技能等因素的影响,此时,做好焊接质量管理工作对保障设备焊接质量产生重要影响。无损检测是一门综合性技术,在电子、机械生产等方面得到广泛使用,也成为保障电力工业用电安全的重要手段。电厂工程中无损检测工作具有流动性强、作业难度高等特点,要保障无损检测和焊接质量,关键在于合理监控无损检测活动。此时,我们不单要做好焊接管理工作,也要加强无损检测工作,以此达到全面控制电路工程焊接工作。本次研究从无损检测技术入手,分析电力工程焊接管理工作的不足之处,进一步介绍提升电力工程焊接质量的建议,以期为类似研究提供一定指导。


1.无损检测的定义及方法

无损检测是指基于不影响或危害被检测对象具体功能条件下,通过射线、红外线等技术对设备、零件、材料等实施物理、化学、缺陷的检测技术。有学者研究指出,美国宇航局调查如今世界上大约有7 0多种无损检测技术。通常情况下,常用的无损检测方法包括射线、超声、交流场测量、声发射检测等,其中,超声和射线照相检测技术是电力工程中常用的检测方法,下文主要对这两种技术进行深入探讨。

1.1 射线检测技术

射线检测具有穿透性好、电离作用等优势,主要应用在电子、石油化工、机械制造等领域铸件、焊缝的检测中。

这种检测手段的原理为:根据射线在介质中传播的衰减特性判断。如果强度均匀的射线由被检测对象一面注入其中,由于缺陷与被检物材料对射线衰减特性不同,透过被检物不均匀的射线强度,以此判定被检测物表面或内部存在缺陷。

但这种技术在电力工程中使用存在一定的缺陷:复杂的工艺、摆放位置不当、现场条件等因素均会影响其最终检测结果。

1.2 超声检测技术

超声检测技术因具有投资成本低、反应速度快、灵敏性高等优点,得以在金属板材、铸件、房屋建筑等领域广泛使用。

超声检查的原理为借助超声波在界面给出的反射、折射及其在介质传播中的衰减,由发射探头向被检测对象发射超声波,接探头接收从界面反射回来的超声波或透过检测对象的透射波,检查设备是否存在缺陷,并对缺陷进行定量、定位。

但这种检测技术也存在一定的局限性,主要表现如下对比较复杂或具有不规则外形的固体检测难度加大;对体积型缺陷敏感度较大,从而影响物体的检测结果;这种检测技术会受到材料材质、晶粒度等因素的影响;除检测自身存在缺陷,具体操作中还会受检测人员工作经验、主观性等方面的影响。

2.电力工程焊接质量管理不足之处

目前,多数电力工程焊接管理中依然存在忽视焊接技术、单凭经验工作的情况。

具体表现为:

(1)电力工程焊接人员只有接受技术培训,才能保障他们的素质和技能水平达到电力工程焊接工作的要求。现阶段,多数电力公司忽视焊接工作的管理,对焊工操作项目管控不严,甚至出现无证操作的情况。部分单位焊前培训制度早已名存实亡,遇到作业高峰期,因人手不足,往往执行以练代训的模式,焊接产品质量堪忧。尤其在新型耐热钢被广泛使用以后,电建单位缺少这类人才的储备。

(2)部分电力工程进行焊接工艺评定过程中,工艺评定一般被焊前考试取代,只有重视焊接工人的工艺评定工作,才能全面提升电力工程焊接质量。

3.案例分析及建议

3.1 案例主管管道焊口状态

某电厂一期工程的设计容量为M W6006×MW,1~4号锅炉使用双火焰、一次再热、超临界、露天直流锅炉。锅炉最大连续出力为1 9 5 0 t/h,其中,过热器出口压力和温度分别为2 5 3 4 MP a、5 4 2℃,再热器出口温度、压力依次为5 6 9℃、4 2 5 MP a,锅炉效率高达9 3 8 4%。

根据工程管理模式,管道焊接与检查工作由不同的承包商完成。锅炉本体监测的大径管、小径管分别为6 7 2个、3 4 2 1 2个,锅炉本体合金钢焊口为3 1 1 0 4个,小径管高合金焊口、异种钢焊口分别为1 9 4 8个、8 2 2 2个。锅炉本体小径管使用全氩弧焊接法,1~4号机组主蒸汽、再热热段、冷段等动力管道共有3 7 6个焊口。

3.2 无损检测

(1)为保障焊接工程的质量及效率,使用无损检测技术辅助焊接作业。使用无损检测时,其温度控制在5 0℃以上,并挑选上述管道总数的十分之一进行抽样检查,全面检查焊接口质量。在进行无损检查时,选择台塑线软件完成监测和管理工作。实施焊接操作过程中,由于锅炉自身结构比较复杂,应对其内部所有管道实施检查。同时,为准确显示工程的进度,工作人员要认真记录相应的数据,并制成表格存档。根据案例数据可知,2号与3号锅炉存在显著差异,因2号锅炉工程进行一半后挑选射线软件对其展开无损检查。而3号锅炉具体实施过程中,一直使用射线监管开展无损检测。这种方法能保障整体检查所有工程,详细记录各项数据,确保所用商品达到规范要求。如果施工过程中存在不达标的零件,需及时返修或实施调整,这种检查方法不单能提升商品焊接质量,也可保障整个电力工程的工作效率。

(2)必须注意,国内锅炉本体小径管一般只进行1次射线检查,本案例中锅炉本体小径管实施2次射线检查,以提升缺陷检出率。结合管排布置情况,进行2次9 0℃射线检查,主要包含一级过热器、再热器等。由于超声波检测无法准确检出返修焊口的缺陷,此刻需要借助射线检测进行验证,从而得到合格的商品。各项工程结束后,再对各设备内部清洗程度进行检查。

(3)在探讨电力工程无损检测过程中,为保证焊接后各管道接口的稳定性,在焊口热处理前后均进行一次检查。实际进行焊接操作时,因某些部件需将母材固定起来,待其外表润滑无棱后,方可进行全面的浸透检查,以保障焊缝的完整性。必须注意,有裂痕的部件批改或返修时,需通过浸透检查明确裂痕部位,准确进行修正处理。

4.针对电力工程焊接管理与无损检测工作的建议

现代电力工程中,焊接管理和无损检测相互促进,相互协调,在保障电力工程质量中均占据重要地位。加强对焊接工作管理和无损检测的重视,制定合理的执行标准,方可保障电力工程焊接质量和无损检测规范化。同时,各企业和管理部门要做好焊工培训工作,提升他们的技能水平和工作效率。在培训过程中,以实践操作技术为主、理论为辅,在理论的指导下,展开相应的培训工作。培训老师要求每位新来的焊工焊接一块试板,便于了解其的水平,从而有的放矢、有所侧重的开展培训和指导工作。