在工业锅炉无损检测中如何检测锅筒内部的腐蚀和结垢情况

工业锅炉锅筒是储存汽水混合物的核心受压部件，其内部腐蚀与结垢直接影响锅炉运行安全与热效率。因锅筒内部结构复杂（管板、下降管、汽水分离器等），且长期处于高温高压环境，腐蚀（均匀腐蚀、点蚀、缝隙腐蚀）与结垢（碳酸盐、硫酸盐、硅酸盐）易在水位线、管板连接处、锅筒底部滋生。无损检测作为不破坏结构的检测手段，需结合锅筒特点与缺陷特征选择方法，本文详细讲解其技术与实操要点。

锅筒内部结构与腐蚀结垢的典型特征

工业锅炉锅筒由圆柱形筒体、管板、下降管等组成，内部分汽空间与水空间。腐蚀易发生在水位线（干湿交替致氧浓差腐蚀）、管板连接处（缝隙腐蚀）及锅筒底部（垢下腐蚀）：均匀腐蚀表现为壁面整体变薄，点蚀是局部小孔，缝隙腐蚀呈线性沟槽。

结垢与水质相关：碳酸盐垢来自钙镁离子与碳酸根的高温沉淀，硬度高；硫酸盐垢由硫酸根与钙离子反应形成，更坚硬；硅酸盐垢来自硅酸根，易附着。结垢多分布在锅筒底部、管孔周围及汽水分离器表面，厚度几毫米到几十毫米不等，会降低传热效率，甚至引发管壁过热变形。

目视检测：内窥镜的精准探查

目视检测是最直接的方法，工业内窥镜是核心工具——高清摄像头、可弯曲蛇形探头（长5-10米）能深入锅筒狭窄区域。操作前需用压缩空气吹扫内部，去除松散沉积物，避免遮挡视野。

检测时，探头从人孔伸入，沿筒体轴向移动，重点检查水位线的腐蚀痕迹（铁锈色斑点）、管孔周围结垢及锅筒底部沉积物。通过内窥镜标尺功能，可直接测量结垢厚度（如某锅筒底部结垢8毫米），并拍摄高清图像留存。

焊缝区域需近距离观察：某锅炉锅筒焊缝因应力集中出现点蚀，内窥镜捕捉到直径2毫米的蚀孔，为后续处理提供精准依据。需注意避免探头碰撞锅筒壁，防止损坏摄像头。

超声检测：定量分析腐蚀深度与结垢厚度

超声检测通过声波反射定量评估腐蚀深度与结垢厚度。原理是：超声波在金属（锅筒壁）、结垢层与介质中的声阻抗不同，会产生反射波。检测前选探头：锅筒壁10-30毫米厚，用5MHz单晶直探头（高频分辨率高，适合薄垢层）；结垢超10毫米，换2.5MHz低频探头（穿透性强）。

操作时，锅筒外表面涂耦合剂（甘油），探头垂直贴紧，读取测厚仪数值。均匀腐蚀需在圆周取8-10点，平均值算腐蚀速率（如原始壁厚20毫米，检测后18毫米，年腐蚀0.5毫米）；结垢层则通过界面反射波算厚度（如反射波在10微秒处，对应结垢5毫米）。

需避开焊缝、接管等结构突变区（反射波干扰结果）。疑似腐蚀点用砂纸打磨去氧化皮，复测确保准确。

射线检测：内部结构的二维成像分析

射线检测（X射线/γ射线）穿透锅筒，对腐蚀与结垢二维成像，适合管板连接处腐蚀（管孔堵塞）或结垢通道狭窄。检测时将锅筒置于射线源与探测器间，角度垂直轴线，覆盖检测区。

数字射线（DR）是主流：探测器转信号为数字图像，软件增强对比度后，结垢（密度高于金属）呈白色高密度阴影，腐蚀（金属变薄）呈黑色低密度区。如某锅筒管板3个管孔堵塞，DR图像清晰显示管孔内白色阴影，与内窥镜结果一致。

缺点是辐射防护要求高（铅板遮挡），厚壁锅筒（＞30毫米）需高能量源（Ir-192γ射线），成本高，通常用于复杂区域。

涡流检测：表面与近表面腐蚀的快速筛查

涡流检测利用交变磁场产生的涡流变化，检测表面与近表面（≤5毫米）腐蚀（点蚀、缝隙腐蚀）。管板与筒体连接处（缝隙腐蚀高发）用内穿式探头沿管孔插入，快速筛查管孔周围点蚀。

操作无需耦合剂，探头贴内部表面移动，涡流仪显示缺陷信号（蜂鸣或波形变化）。如某锅筒管孔边缘缝隙腐蚀3毫米深，探头经过时，信号振幅从0.2mV升至1.5mV，提示缺陷。

优势是速度快（每分钟5-10个管孔），适合大面积筛查；缺点是无法测深层腐蚀，需配合超声或射线。

检测前的准备工作：确保结果准确性的关键

准备直接影响结果：锅炉停炉后冷却至≤50℃，泄压常压，打开人孔通风24小时，测氧气浓度≥19.5%防窒息；用3-5MPa高压水冲内部，去松散结垢与泥渣；校准设备：超声用标准试块（10、20、30毫米）校准，内窥镜查摄像头焦距与亮度。

收集原始资料：设计图纸（原始壁厚、材质如20G碳钢）、运行记录（水质硬度、pH值）。如水质pH＜7，易酸性腐蚀，检测时重点关注。

检测数据的分析与验证：避免误判的技巧

数据需交叉验证：内窥镜发现的结垢，用超声测厚度、射线确认位置，三者一致才判定；疑似点用两种方法复测（如超声+涡流），避免设备误差。

结合运行数据析成因：某锅筒水位线均匀腐蚀，水质报告显示溶解氧≥0.1mg/L，判定氧腐蚀；结垢刮样化验为碳酸盐，说明水质硬度超标。

数据需记录：检测位置（如3点钟方向，距左端1.5米）、值（腐蚀后壁厚18毫米，结垢6毫米）及图像，为维护提供依据。