硬度检测技术在锅炉检验中的具体应用

2021-12-02金哲男

商品与质量 2021年44期

金哲男

哈尔滨市特种设备监督检验研究院黑龙江哈尔滨 150000

随着科学技术的迅猛发展，在相关产业的发展过程中，越来越广泛的应用锅炉等相关设备，因此在实际的过程中要着重做好锅炉的检验工作，同时也要进一步利用新技术、新方法，进而体现出更加良好的检验效果。在这个过程中可以广泛深入的应用硬度检测技术，通过该技术的有效支持和作用，在更大程度上提升锅炉检验的精准性和有效性，进而为锅炉更高质量的运行提供必要的支持。硬度检测技术是基础检测技术，在当前的锅炉缺陷检验过程中得到十分高效广泛的应用，为相关工业产业持续稳定的发展提供必要的条件。

1 电站锅炉的概述

1.1 电站锅炉的结构类型

首先，倒U型。该类型的锅炉通过与其他类型的锅炉进行比较，可以看出此类锅炉的高度较低，并且属于倒U型锅炉的最大特点，为锅炉受热面布置工序提供了便利性保障。然而，由于倒U型电站锅炉的占地面积较大，并且在结构组装过程当中需要将倒U型锅炉的风机和除尘设备全部安装在地面区域，进一步扩大了倒U型电站锅炉的占地面积。其次，箱型。该类型的电站锅炉其内部的结构较为紧，凑并且具有密集性的特点，属于锅炉设计方案当中的最大优点，不仅能够保障锅炉整体占地面积的最小化，还达到了节约空间的效果。对于结构密集紧凑型的箱型锅炉设计方案来说，在通常情况下由于各个设备之间的空间预留情况相对狭窄，从而为设备的维护与检修工作带来了极大的不便，提高了维护与检修工作的实施难度。最后，塔型。该类型的电站锅炉外形类似于古塔，并且属于笔直结构，所以当中并未设置转弯型的烟道，能够在最大程度上降低灰尘的进入率，为锅炉的受热面予以了充分的保护，切实地发挥出塔型电站锅炉的优势与作用。对于塔型电站锅炉来说，由于外形设置相对较高，需要以人工的方法对其进行维护和检修，为此，为此项工作的开展带来了一定的难度。

1.2 电站锅炉的循环方式

首先，辅助循环方法。在蒸发系统当中应用辅助循环方法时，不仅需要设置下降管和上升管，还需要增设循环泵，确保上升管、下降管以及循环泵之间能够得到有效衔接。其次，自然循环。通过对电站锅炉的自然循环方法进行分析，可以看出其主要是通过锅炉内部所设置的蒸发系统从而达到循环的目的。在一般情况下，蒸发系统有两种不同的管道类型，一方面属于下降管，而另一方面则属于上升管。再次，直流锅炉。在以直流锅炉为主的循环系统当中并未设置特定的管道，无法为循环作业提供基础保障，通常情况下是将此类循环系统与其内部的各级受热面进行接触，保障接触的全面性，使水在触碰到受热面之后直接转化成为蒸汽，最终全部从锅炉的内部进行输出。最后，复合循环法。在直流锅炉当中所设置的汽水系统中，可以通过对循环泵的增设，确保直流锅炉能够与辅助循环系统进行有机结合，从而形成复合循环系统[1]。

2 硬度检测技术的基本要求、重要作用和检测特点

在针对锅炉进行检验的过程中，有很多种类的检验技术和方法，其中硬度检测技术是特别重要的内容，也是基础性的技术，为整体检验工作提供必要的支撑。在具体的操作过程中可以看出，硬度检测技术对于相关条件和检验人员有着比较严格的要求，需要充分确保相关人员符合相对应的标准和要求，这样才能体现出锅炉设备的效能和应用价值，为该技术持续稳定的应用提供必要的保障，同时为相关产业的良性发展奠定基础。

2.1 硬度检测技术的技术要求

针对硬度检测技术而言，在具体的应用过程中，主要是有效通过布氏硬度计或者里氏硬度计等相关仪器设备对于相对应的锅炉设备等进行严格细致的检测，然而需要指出的是，布氏硬度计是比较笨重的，在实际的操作过程中往往不方便应用，里氏硬度计相对来说更为灵活轻便，然而两种硬度计所呈现出的检测效果都是比较良好的，两种方式都可以对锅炉设备的焊缝以及热影响区等等都可以进行严格细致的硬度检测，所呈现出的检测质量和结果都相对来说比较理想。为了取得更加显著的检测效果，在锅炉设备和硬度计本身的技术要求方面比较严格，具体来说，相对应的要求主要体现在以下几个方面：首先，要充分确保相关锅炉设备的表面足够清洁平整，光滑，没有任何的污渍，确保其具备应有的金属光泽度。其次，如果物件的表面是曲面型的，且曲率半径小于30，在这样的情况下，要通过支撑环对其进行检测，以此起到辅助作用。第三，物件的厚度要在5mm范围之内。其物件不能带有磁性。第四，要采用标准的试块，对仪器进行提前的校z验。第五，要选择相对应的测试点，同时要使其保持超过3mm的间隔距离。第六，在检验的过程中，要确保冲击装置的支撑环和被检测设备的表面足够压实，在冲击装置释放按钮按动的情况下，要确保相关操作的人员对其进行有效维持，保持不动。第七，在针对相关设备进行检测完毕之后，针对数据进行处理的过程中，要尽可能选取三项数据，如果偏离正常指数范围的，可以不用选择[2]。

2.2 硬度检测技术的主要作用

硬度检测技术在具体运用过程中，主要针对锅炉设备等材料质量进行有效检测，进一步明确质量的好坏，在具体操作过程中可以结合相对应的技术支持和应用需求，获得材料的具体抗拉强度以及焊接残余应力，以此数据为基础，对于金属组织和材料的性能指标进行有效明确，通过这种判断可以充分明确材料的具体强度等级，然后对于材质质量进行充分的判断和分析。与此同时，通过硬度检测技术的应用，可以结合材料的热处理效果和反映，对于材料加工过程中的变化情况进行充分的分析和判断。在锅炉检验过程中，该技术有着关键性的作用和价值，其地位是其他技术不可取代的，特别是在新形势下，锅炉运行效能进一步增大，有效通过硬度检测技术的应用，可以更充分的检测锅炉的材料性能等，进而为锅炉运行质量和综合效能的体现提供必要支持。

2.3 硬度检测技术的检测特点

一方面，在使用硬度检测方法的过程中，能够充分的反映出所用材料内部的化学成分与结构组织，并明确掌握材料的制造工艺，通过对多方面材料性能指标的有效整合，为材料的使用阶段提供了充足的信息支撑，确保使用者能够结合实际情况选取更加适合的材料。另一方面，需要针对材料的硬度进行检测，确保材料使用方法的正确性与严谨性，并对整体的材料应用环节予以严格的监督，避免商家由于受到利益驱使的影响，将硬度尚未符合标准的材料应用到产品的生产环节进行组装，导致产品的质量受到不合格材料硬度的影响，从而无法实现稳定运行。

3 硬度检测技术在锅炉检验中的具体应用

目前，从整体情况来看，在相关工业产业的锅炉运行过程中，越来越向着大容量、高参数的方向发展，在当下所应用的锅炉材料也有巨大的变化，所涉及的材料越来越呈现出高等级，耐热度更高的特点，这类材料得到更加广泛深入的应用。在这样的情况下，针对硬度检测技术应用而言，也需要与时俱进，在锅炉的检验过程中更充分地体现出应有的应用效能，特别是在具体的安装监督检验和定期检验方面，进一步充分体现出应有的技术优势和应用价值[3]。

3.1 安装监督检验过程中有效应用硬度检测技术

首先在锅炉的安装过程中，可以有效应用硬度检测技术进一步有效测试其汽包封头以及筒体及其他部件等相关内容，以此获得更精准有效的原始数据，通过这种方法可以进一步明确汽包运行一段时间之后，材质发生变化的数据和原始数据等相关内容，并进行对比，以此进一步充分明确变化的具体程度。其次，严格检测锅炉的直管、弯管以及导气管等相关管道的硬度并着重做好抽查，以此进一步有效明确管道材料的具体强度值，通过这种方法初步判断管道与锅炉热处理要求是否充分吻合。第三，要严格的检验锅炉的连接螺栓的强度和硬度，同时对于螺栓的热处理能力和效果进行判断，以此有效分析不同材料下螺栓和螺母的匹配关系。第四，严格的检验锅炉的母材焊缝以及热影响区强度等效果内容，同时对于焊接工艺的具体执行情况和接头的质量进行分析和判断，同时也检测锅炉焊缝和母材的硬度值，进而有效分析焊材的具体性能和材料是否足够匹配。第五，有效通过硬度检测技术，对于锅炉的受压部件热处理之后的具体情况可以进行充分的判断和明确，以此有效检测母材、焊缝以及热影响区的具体效果和硬度，以此对接头处的应力消除效果进行判断，通过这样的检测可以为锅炉安全稳定的运行提供必要的参考和信息支持。第六，锅炉运行一段时间之后，相关部件很可能出现不同程度的问题或者故障，对此，需要进行返修工作，在应用硬度检测技术的过程中可以有效把握返修之后的焊接质量以及返修效果，进而充分判断工件的再利用期限。

3.2 在锅炉的定期检验过程中有效应用硬度检测技术

在锅炉的定期检验环节涉及多种类型的技术，其中应用硬度检测技术能够呈现出更为显著的优势和应用价值，在具体的技术应用过程中要充分做好以下几方面工作：首先，要严格细致的检验锅炉的汽包。针对长期运行的锅炉来说，必须着重做好定期检验工作，特别是要通过硬度检验技术，严格细致的检测汽包的筒体和封头等相关内容以此进一步明确相关部件在运行的过程中所呈现出的疲劳状况，与此同时，通过金相的判断来有效把握气包材质的具体改变情况。第二，严格细致的检验水冷壁。在锅炉的燃烧器周围是十分重要的检验区域，其中就包括水冷壁。在应用硬度检测技术的过程中，要针对该部位进行严格的检测，有效明确水冷壁的具体厚度，针对负荷比较高、特别容易出现问题的部位，可以有效通过硬度检测技术对其进行严格地检测，同时确保锅炉运行过程中所呈现出的硬度可以满足应用要求。第四，要严格地检测过热器和再热器、再热器联箱和炉顶的集气联箱。通常情况下，过热器和再热器所处区域的温度是比较高的，在这样的情况下就需要针对硬度变化情况进行严格的检测和分析，高温区域联箱很可能产生石墨化现象等等，因此要运用硬度检测技术，对其缺陷进行严格地检测，如果在检测的过程中发现某方面的问题，要及时有效地应对和处理，以此体现出锅炉的检测效果，为锅炉设备安全运行提供必要保障。第四，要充分检测好锅炉的蒸汽管道和再热管道。通常情况下针对工业锅炉来说，所应用的Cr-Mo低合金钢管道在高于450摄氏度高温之下进行运行10万个小时之后，可能出现不同程度的珠光体球化等相关问题，在这样的情况下，需要通过硬度检测技术的严格检测，进一步明确组织的具体变化情况，然后进行着重处理。第五，要检验锅炉焊接的接头质量。通过硬度检测技术进一步检测锅炉应用的热度，钢焊接质量和接头的缝隙等，通过硬度检测技术的应用可以进一步把握锅炉的热强度钢的焊接接头，明确接头的具体硬度和强度，同时及时发现接头处可能存在的缺陷或者问题，以此进行应对和处理。第六，严格检测锅炉的螺母螺栓等的，注重做好硬度检测和分析，把握具体情况和运行状态，进一步明确具体的变化情况，从而进行针对性的处理。第七，要定期检验锅炉的服役时间和材料质量性能改变情况，通过硬度检测技术的应用，可以更精准地把握材料的硬度信息和相关性能，以此进行应对和处理，进而使锅炉得到运维管护。