锅炉承压部件制造中的无损检测技术要点

在锅炉工程领域，根据用途可将其划分为发电、工业和生活用三大类别。其中，发电锅炉与工业锅炉作为高压热能设备，其运行安全至关重要。因此，在制造过程中，对每一个经过加工成形的承压部件及关键焊缝实施严格的无损检测（NDT），是保障其结构完整性的核心环节。相比之下，生活用锅炉工作压力较低，其检测要求相对宽松，有时仅进行水压试验。

锅炉的制造模式也因其类型而异。发电锅炉因其庞大的结构尺寸，通常在制造厂内完成锅筒、水冷壁、集箱、过热器等核心部件的生产，再转运至现场进行最终组装。而工业锅炉则多以整机形式出厂，现场工作主要集中于外围管路的连接。

无论是哪种锅炉，其本体都是由一系列承压部件通过焊接或胀接等工艺构成的。水管锅炉的承压体系包括锅筒、集箱、下降管、水冷壁、对流管束等；锅壳锅炉则涵盖锅壳、炉胆、回燃室、烟管等。这些部件的原材料，如钢板、钢管、锻件等，从源头开始就必须遵照设计文件与国家标准，接受一系列无损检测的审视。

目视检测：贯穿始终的基础防线

目视检测（Visual Testing, VT）是最基础、应用最广泛的无损检测方法，它贯穿于从原材料入厂、部件加工、组焊到最终总装的每一个环节。

对于原材料，需按批次抽检，核查其表面质量与几何尺寸。在部件制造阶段，几何尺寸、表面光洁度、开孔位置等必须严格符合图样与工艺文件的规定。所有焊缝，包括承压部件与非承压部件之间的连接焊缝，都必须100%进行目视检测。合格的焊缝应外形规整，与母材平滑过渡，焊缝余高不低于母材表面，且其热影响区内不应有裂纹、夹渣、弧坑或气孔等任何可见的表面缺陷。对于咬边这类缺陷，部分关键焊缝是零容忍的，而允许存在咬边的焊缝，其深度和连续长度也必须控制在标准范围之内。

焊缝表面无损检测：捕捉细微的表面裂隙

为确保焊缝表面不存在目视难以发现的微小缺陷，磁粉检测（Magnetic Particle Testing, MT）和渗透检测（Penetrant Testing, PT）成为关键的补充手段。这两种技术专长于探测表面开口的缺陷。在锅炉制造的工艺流程中，对于一些关键的连接形式，如角接焊缝，通常会强制要求进行磁粉或渗透检测，以确保其表面完整性。

焊缝内部无损检测：透视结构深处的隐患

焊缝的质量不仅在于表面，更在于其内部。内部无损检测主要依赖射线检测（Radiographic Testing, RT）和超声波检测（Ultrasonic Testing, UT）这两种技术。

1. 射线检测（RT）

根据标准与设计要求，锅炉制造中相当一部分焊接接头需要进行规定比例乃至100%的射线检测。例如，锅筒、炉胆的纵向和环向主焊缝，以及管子的对接环焊缝，都是射线检测的重点对象。在具体实践中，针对汽包、集箱这类厚壁大直径部件的焊缝，多采用传统的胶片成像系统；而对于水冷壁排管这类数量庞大、规格统一的管子环焊缝，则普遍采用自动化实时成像系统，以大幅提升检测效率。

2. 超声波检测（UT）

超声波检测与射线检测常常作为互补技术被同时应用。锅筒、炉胆的纵环焊缝，管子的环焊缝，以及管板与锅壳或炉胆的T形接头等，都可能要求进行超声波检测。

在UT实践中，小直径薄壁管对接焊缝的检测是一个公认的技术难点。由于管壁薄且曲率大，声束的传播路径变得复杂。这就要求检测人员选用具有短前沿、窄脉冲特性的探头，并采用较大的入射角，以确保一次波的声能能够有效覆盖到焊缝另一侧的根部区域。缺陷的判断通常以焊缝中心线为基准，通过分析回波在焊缝中的位置，以及多个回波之间相交、相离、相跃的动态关系来综合判定。

随着技术发展，环焊缝的自动化超声波检测系统日趋成熟。典型的系统工作模式是工件固定不动，集成了多个探头的扫查装置在可靠的耦合条件下，围绕焊缝匀速旋转。探头的数量和角度则根据被检工件的壁厚进行分区优化配置。先进的数字扫查系统能够为每组探头负责的区域精确设定闸门，从而固定信号的采集区段，这极大地减少了来自几何结构等的伪缺陷波干扰。

然而，一个现实的挑战摆在面前：无论是采用进口的自动化检测系统，还是企业自主开发的系统，其灵敏度调节所依据的参考反射体往往与我国现行标准不完全一致。这就导致检测结果无法直接套用现行标准进行评定，给最终的质量结论带来了复杂性。如何将先进设备的能力与现行法规标准进行有效衔接，是当前行业面临的一个重要课题。

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