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渗透探伤在河南四通锅炉压力容器检验中的应用
来源:www.tkstguolu.com 四通锅炉 | 发布时间:2017-07-13 19:15 | 浏览次数:
渗透探伤在河南四通锅炉压力容器检验中的应用
 
        1.表面探伤
        表面探伤是对金属材料或非金属材料表面及其近表面的肉眼所不能觉察的表面开口缺陷,在不破坏工件的前提下进行无损检测的一种技术,它是无损检测的重要组成部分。表面开口性缺陷对在役锅炉压力容器具有极大的危害性,表面缺陷比起内部缺陷从某种程度上讲更具危害性和严重性。例如常见的表面裂纹,它最易产生应力集中,扩散速度比较快,出现的几率也比较大,在铸造、锻压、热处理、机械加工、焊接、弯管和装配等过程中都可出现,压力容器检验中发现的表面缺陷大多是表面裂纹。一般在役压力容器表面检验以渗透探伤为主,渗透探伤简易、方便、可靠。
  2.渗透探伤原理、特点及操作
       实际探伤时,渗透液覆盖工件表面,渗人裂纹等开口性缺陷中,本质上就是液体的毛细作用。在显像过程中,渗透液的回渗也是靠毛细现象来实现的。渗透探伤就是利用液体的毛细现象来检测工件表面或近表面开口性缺陷的无损探伤方法,简称PT.渗透探伤是五种常规无损检测方法之一。渗透探伤具有不受材料限制,对磁性和非磁性材料同样适用的检测技术;可一次检出工件表面不同方向缺陷,无方向性,灵敏度高,使用方便,操作简单等特点。
  渗透探伤的操作步骤:第一,渗透探伤前必须对工件进行表面预处理和预清冼,以保证渗透探伤效果;第二是渗透,要注意渗透的方法、时间、温度,渗透液要完全覆盖工件被检部位,并在整个渗透时间内保持润湿状态,渗透液保持5minlOmin,温度控制在15T~40T,第三是清洗渗透液,要将表面上的渗透液去掉,又不将已渗人缺陷中渗透液清洗出来,防止过清洗;第四是干燥处理,干燥时间不能太久;第五是显象,注意显象时间不宜太长,显象剂不能过多,否则缺陷显示会变模糊;第六是观察检验,评判缺陷。渗透液能否充分渗人开口缺陷中并保持在其中,是保证渗透液回渗形成宏观显示的关键,而被检材料的表面状态,渗透后的清洗效果,干燥,施加显像剂的厚度,直接影响渗透检测的灵敏度。因此,无损检测人员在检测过程中认真负责,把握每一步骤的操作是至关重要的。检验后,工件表面上残留的渗透液和显象剂,一般应去掉。
  3.河南四通锅炉压力容器全面检测中渗透探伤的应用
        应用在役锅炉压力容器的全面检验中渗透探伤起着举足轻重的作用,渗透探伤主要针对一些管座角焊缝、汽包集中下降管翻边、弯头外弧面等进行。汽包下降管翻边是冲压形成的,属于敏感部位,容易产生应力集中,机组启停过程中受交变载荷作用,局部应力过高,容易产生疲劳裂纹。由于1995年4月天津扬柳青发电厂3锅炉在大修中检查发现汽包集中下降管口存在密集的沿汽包纵向裂纹,该锅炉是武汉锅炉厂生产的WGZ410/100-2型燃油自然循环锅炉,汽包集中下降管采用冲压圆形接口方式,参照电力部锅监便函(11995)005号文关于加强检查汽包冲压翻边集中下降管接头质量的通知,宁夏电力公司根据实际情况要求对大武口电厂1、3/4炉,石嘴山电厂7/8炉结合大修对集中下降管及其管孔附近部位进行无损探伤。
  7、8炉锅炉压力容器检验中,分别发七下降管翻边、高温过热器导汽管、分散管弯头都存在不同程度开裂,尤以汽包集中下降管翻边开裂最为严重。1998年7炉下降管翻边开裂情况为:南侧数第一个下降管翻边北侧有大小9条裂纹较浅,最长一条约12mm.经过测厚,其剩余壁厚最大为61.4mm,最小为56.5mm;南侧数第四个下降管翻边南侧有大小10条裂纹较深,有4条长约11mm,其它较短;中间两个下降管未发现裂纹。经过测厚,其剩余壁厚最大为61.2mm,最小为56.5mm.由于表面裂纹最深达8.5mm,最浅3.6mm,裂纹比较深。由于裂纹出现在集中下降管翻边,局部应力比较高的地方,属于微细裂纹,无塑性变形,属于疲劳裂纹。如果继续运行,变交变载荷作用,裂纹会继续扩展,到最后所剩下的截面的应力达到材料的断裂强度,发生开裂,其后果是不堪设想的。疲劳破坏是压力容器承压部件较为常见的一种破坏形式,裂纹是容器运行期间破坏的主要原因。压力容器的疲劳破坏是绝不可忽视的,发现裂纹,必须进行分析和强度校核。因此,裂纹消除后,汽包翻边是。否需要补焊,必须进行强度校核。
  4.强度校核
        强度校核7炉系武锅生产的WG1220/100-3型锅炉,汽包下降管采用冲压圆形接口形式。7炉于1979年10月投产截至丨998年9月已累积运行25619小时;汽包工作压力11.333;过热器出口压力9.8MPa;过蒸汽温度为540:;给水温度为7炉下降管翻边开裂部位进行机械打磨,使开裂部位机械打磨成圆弧过渡,没有沟槽棱角,返免应力集中。由于裂纹过深,裂纹消除后,打磨部位进行厚度测量,并按GB9Z12―88水管锅炉受压元件强度计算的规定,进行强度校核,就汽包下降管翻边开裂情况,对汽包能否继续运行的安全性进行评定。壁厚测量结果第一根下降管翻边测厚结果(mm)部位南部西部北部东部平均值最小值,南侧第四根下降管翻边测厚结果(>部位结果南部西部北部东部平均值最小值4.1确定简体的计算压力锅炉出口安全阀较低始启压力与额定压力的差值:=11.33MPa最大流量时,汽包至锅炉出口之间的压降:厶匕=l5MPa液柱静压力:12.8MPa则汽包的计算压力:P=力)下水的饱和温度:1=327 BHW35钢板在327时基本许用应力应按下列公式计算,并取两值的最小值:基本许用应力:;=211MPa故许用应力:4.3汽包筒体的有效壁厚20mm时,腐蚀减薄的附加壁厚C,热卷高压或超高压锅筒筒体工艺减薄量20mm时钢板的下偏差的负值可不必考虑,故下偏差的负值和工艺减薄的附加壁厚=4rmn则汽包筒体的附加壁厚:C= 4汽包筒体有效壁厚:Sy=S-C=61mm未减弱汽包筒体理论计算壁厚:=52Amm汽包筒体最小需要壁厚:S―=S+C=564mm因此,石嘴山电厂7炉汽包下降管翻边的表面裂纹在打磨消除后,通过壁厚测量,并按GB9222―88水管锅炉受压元件强度计算的规定进行强度校核,实测壁厚仍能满足筒体的取用壁厚SSmin,即缺陷消除部位的最小壁厚仍能满足理论计算壁厚的要求,可不必焊补继续运行,但在今后的每次大修中对打磨部位要进行100%无损检测,运行过程中需要对其监督运行。
  5.结束语
       通过以上讨论,得出如下结论:在河南四通锅炉压力容器的渗透检验中,为了保证检验质量,检验人员应尽职尽责,对每一操作步骤必须严格按检验工艺进行,防止缺陷的漏检,避免事故发生。
  四通锅炉压力容器的渗透探伤检验所发现的表面裂纹,消除缺陷后,要考虑其剩余壁厚是否满足强度要求,否则容器需要补焊,以满足其强度要求,确保压力容器的安全运行。