电力设备无损检测技术研究

程玉杰

1无损检测技术的含义和发展前景

1.1无损检测技术的含义无损检测技术是一种在不破坏受检对象的前提下测定、评价物体内部或表层物理和机械性能及各类缺陷和其他技术参数的综合性检测技术。其应用范围随着科学与生产的发展日趋广泛，几乎涉及国民经济的各个领域。为适应当前的电力体制改革，我国许多电力设备的维护均采用了无损检测技术。如配电变压器、电网管线等，如果零部件表面出现细微裂纹，或者内部存有缺陷，在长期交变应力的作用下，裂纹会从外表逐渐向内发展，或者由内向外延伸，进而产生安全隐患。因此，电力设备在生产制造过程中，必须经过一系列的无损检测。常用的电力系统无损检测有射线检测、超声检测、电磁涡流检测、磁粉检测和渗透检测等探伤方法。

1.2无损检测技术的发展前景由于电力系统设备的价格都比较昂贵，使用的材料复杂，因此对电力设备的日常维护检测应该尽量降低成本，只有这样才能够使设备达到更高的性价比，只有提高了电力系统中的电力设备在运行时的质量，才能够保障我国的电力系统运行时的稳定性。因此在我国未来的电力系统中的电力设备检修方面，无损检测技术具有非常广阔的发展空间。无损检测技术利用其全面性、非破坏性以及全程性，在未来的器械检测方面具有很大的发展空间，会逐渐成为一种主流的检测技术。

2无损检测技术在电力系统中的应用方法

2.1超声检测超声检测是使用500～10000kHz的频段穿透零部件，通过反射回波的位置、高度、波形的静态和动态特征来显示其内部和表面缺陷的一种无损检测方法。以声波振动原理为基础。超声波频率高，则传播的直线性强，又易于在固体中传播，并且遇到两种不同介质形成的界面时易于反射，这样就可以用它来探伤。在超声波探头与待探零部件表面具有良好接触的情况下，探头可有效地向零件发射超声波，并能接收缺陷界面反射来的超声波，同时转换成电信号，再传输给仪器进行处理。根据超声波在介质中传播的速度和传播的时间，就可知道缺陷的位置。缺陷越大，反射面则越大，其反射的能量也就越大，故可根据反射能量的大小来确认各缺陷当量的大小。超声检测具有灵敏度高、设备比较简单、对人体无伤害的特点，因此在无损检测技术中应用较为广泛。

2.1射线检测射线检测是利用电磁波的穿透性和直线性对金属零部件的内部缺陷进行检测的无损检测方法。通常有X射线、γ射线和中子射线。一般情况下，射线检测对零部件裂纹是不敏感的，而对气孔、夹渣、未焊透等体积型缺陷最为敏感。因此，射线检测适用于体积型缺陷探伤而不适用于面积型缺陷探伤。由于射线检测受其成本限制，目前只用于对某些需要抽检的零部件进行检测或在对铸造、焊接做工艺调整时使用。射线超过最大允许计量范围，将对人体造成一定伤害，所以必须对射线检测采取合理的屏蔽，缩短照射时间，尽可能远离射线源等防护措施。在电力设备生产和维护过程中，射线检测多用于铸件和焊接件的内部质量检测。

2.2渗透检测渗透检测又称着色探伤、荧光探伤，是利用渗透剂的渗透性检查零部件表面开口缺陷的一种无损检测方法。操作方法是在无油脂、无油漆、无铁锈的清洁零部件表面，喷涂一种带色或带有荧光的渗透剂，由于其渗透性很强，很快就沿着裂纹渗透到根部。将零部件表面的渗透液洗去，再施以对比度较大的显像剂，放置片刻后，由于表面形成显像膜，裂纹中的渗透剂就通过毛细现象作用被吸出至零部件表面，在白色衬底上显出较粗的红线，从而显示出裂纹露于表面的形状。渗透检测操作烦琐，灵敏度较其他检测方法低，检验成本较高，尤其是使用检测线时必须对废液进行环保处理，达到国家标准后方可排放。渗透检测多用于辅助检测。在电力设备维护中主要用于高压缸隔板检测。

2.3涡流检测涡流检测是探测电导材料中不同化学成分零部件表面或近表面缺陷的一种无损检测方法，常用来评价材料的热处理性能和其他一些冶金特性。与渗透检测相比，它检测时不需要对零部件进行清洗；与磁粉检测相比，它对磁性和非磁性材料都非常有效；与超声检测相比，它不需要使用机械耦合系统，且探头比较简单和易于制造；与射线检测相比，它获得结果较快。当零部件表面以下的探测深度受到频率、耦合因子等因素的限制或零部件材料不同时，涡流也相应地会有所不同，常常产生模棱两可的结果。涡流检测对开口很小的裂纹不太敏感，零部件表面的粗糙度、平整度、边界等对涡流检测都会产生较大影响。涡流检测在电力设备维护中可用于电力机车主极裂纹的检测。

2.4磁粉检测磁粉检测是利用磁现象来检查机械零部件表面和近表面缺陷的一种磁力无损检测方法。当磁力线穿过铁磁材料或被磁化的钢制零部件时，零部件表面和近表面的缺陷处的磁力线会发生变形、不连续、逸出零部件，出现在表面形成磁极并形成可检测的漏磁场的现象。此时，在零部件表面撒上千磁粉或浇上磁悬液，磁粉粒子便会吸附在缺陷区域，产生用肉眼能直接观察的明显磁痕。由于磁力线虽然能在缺陷处发生畸变，却不会溢出零部件表面，不能形成漏磁场，所以磁粉检测只能探测露在表面，用肉眼或借助于放大镜也不能直接观察到的微小缺陷。

结论：综上所述，随着现代高新技术的不断进步，电力系统设备维护无损检测方法将会向智能化、自动化和图像化的方向发展，将会进一步改善整个电力系统运行和控制的性能，提高安全性和经济性。

参考文献：

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[2]张志权.浅谈利用超声波探伤技术进行机械零件的无损检测[J].中国科技博览,2010,25.

[3]汪仁钧.浅谈超声无损检测的应用[J].化学工程与装备,2010,4.