锅炉中“无损探伤一次合格率”到底是什么?

Release date:2021-04-20
一.导读

锅炉安全监察规程和锅炉专业部颁标准规定, 锅炉受压元件对接焊缝需经100%的无损探伤,凡发现超标缺陷,均须返修直至最终合格,以确保缝质量和锅炉安全。
同时还规定,焊缝同一位置返修不得超过三次, 以避免因多次返修而造成焊缝热影响区应力集中而引起的机械性能下降。
为了给受压元件对接焊缝质量以定量的评定, 《工业锅炉质量分等规定》要考核“受压元件对接焊缝无损探伤一次合格率。”

尽管历次的《质量分等规定》对它都作了比较“明确”的规定,但是,在实际执行时,人们对它还是有不同的理解,例如,对“对接焊缝 ”认为是纵缝和环缝是分别考核的,且对环缝的要求要比纵缝宽;

对“无损探伤”则认为“射线探伤”和“超声波探伤”是不同的,也应分别考核。这样本来是一种含义清楚的考核方法,却派生出几种不同的考核方法,造成考核方法上的混乱。
另外,人们对“受压元件对接焊缝一次合格率”的计算公式的含义也有不同理解,莫哀一,给工作带来困难。本文想对“无损探伤一次合格率”含义作些探讨。
二.锅炉中“对接焊缝”

“对接焊缝”以纵缝和环缝分别考核,可能是从强度理论上考虑筒体轴向应力为周向应力的二倍的缘故。
其实锅筒纵缝和环缝受力情况是很复杂的,例如:水火管快装锅炉的筒体环焊缝是曝露在炉膛之中的,它受高温火焰的幅射和高温烟气的冲刷,其工作条件比纵焊缝要苛刻得多;
还有,“丁”字接头处的焊缝,也很难确切地分出是纵缝还是环缝,而那里又是应力集中的区,所以,对“对接焊缝”应看作是纵缝和环缝的合称更好一些。

“无损探伤”本来也是一个概念,就检测手段来说,无损探伤可有多种方法,射线探伤和超声波探伤仅仅是其中的常用方法之一;
而且,不同的探伤方法对内在缺陷的可检出的敏感程度是有所不同的,射线探伤对体积的缺陷敏感,而超声波探伤则对线性缺陷敏感,为了弥补相互的不足,最好是实行多种方法的综合探伤,只是由于条件的限制,综合探伤尚未引起足够的重视,应该说,不论是“100%射线探伤”,或者是“100%超声波伤加至少25%射线探伤”,还是多种方法的综合探伤,都统一理解为“100%无损探伤”更贴切些。


由于规程和标准已经规定了锅筒的全部对接焊缝和集箱的纵向对接焊缝应进行100%的无损探伤。
很明显,《质量分等规定》有关“受压元件对接焊缝一次探伤合格率”计算公式中的“探伤总长度”的含义,就是指全部对接缝的总长度,即全部纵缝和环缝之和。
计算时,对于纵缝,其探伤长度就是纵缝自身长度;
对于环缝,则要考虑内外周长的差异和焊接缺陷大都焊缝内部等因素,其探伤长度以环缝的外周度为宜,在计算环焊缝外周长时还考虑焊缝加强高。

三.焊缝引出“缺陷长度”和“返修长度”

如前所述,焊缝须经100%无损探伤,凡发现超标缺陷均须返修直至最终合格,这就引伸出“缺陷长度”和“返修长度”两个不同的概念。
“缺陷长度”是指射线探伤底片上记录的缺陷实测长度,或是超声波探伤探头移动测出的缺陷当量长度,或者是其他无损探伤方法检出的缺陷的长度。
焊缝质量等级的评定是根据探明的缺陷性质和缺陷尺寸来划分的。
一般来说,缺陷可分为两种:一种是超标缺陷,必须返修。另一种是未超标缺陷,可不必返修。
根据当前技术工艺水平,焊缝缺陷返修方法,通常都是采用电弧气刨刨除缺陷,然后再补焊。
但是,有个问题应引起足够的注意:无论是焊工的技术水平如何高超,电弧气刨不可能正好清除缺陷而不伤害良好的焊缝,也就是说,缺陷返修的长度总是大于缺陷自身长度的。
况且,每返修一次,都会使焊缝热影响区的应力有所叠加,晶粒变粗,机械性能下降
所以考核“超标缺陷长度”就会把一些弊病掩盖起来,其计算出来的统计数据也可能偏高而带有虚假的水份。
如换为考核“缺陷返修长度”就不会出现上述情况,用它能指导返修工艺,尽量缩短返修实际长度,因而它能更真实地反映焊缝质量情况;
况且“缺陷返修长度”很直观,可在焊缝返修处用 尺子直接量出来,给工作带来方便。
综上所述,“受压元件对接焊缝一次合格率”计算公式可写为:

受压元件对接焊缝一次合格率=[1-缺陷返修长度 /(纵焊缝总长度+环焊缝总长度)]
另外,“受压元件对接焊缝无损探伤一次合格率”提法不够准确,“一次”二字往往给人以误解,应该在“一次”之前加一个“第”字,改为“受压元件对接焊缝第一次无损琛伤合格率”,这样可能更为妥贴一些。

四.小结

综上所述,无损检测技术不仅是产品设计制造过程和最终成品静态质量控制的极重要手段,而且是保障产品安全使用与运行的动态质量控制几乎是唯一的手段。
因此,可以说无损检测的必要性贯穿于设计、制造和运行全过程中的各个环节,其目的可以一言以蔽之,即是为了最安全、最经济地生产和使用产品。

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