内窥镜检查在电站锅炉内部检验中的应用

内窥镜检查在电站锅炉内部检验中的应用

曹海艇 柳长磊

山东省特种设备检验研究院有限公司 250101

摘要：电站锅炉的运行安全稳定性直接对居民生活和企业生产产生重要影响，定期检验是保障电站锅炉安全运行的重要举措。在《锅炉定期检验规则》中已经明确规定，每3至6年需进行内部检验，并根据电站锅炉实际运行时长确定不同部件的检验比例及检验内容。在当前对电站锅炉展开有效检验的方法中，内窥镜检查属于常见且准确性高的检验方法。本文简要介绍了电站锅炉内部常见检验方法，分析了内窥镜的原理、特点及分类，并在此基础上针对内窥镜检查的实际应用展开讨论。

关键词：电站锅炉；内窥镜检查；内部检验

定期对电站锅炉展开检验是保障锅炉稳定安全运行的重要举措，在准备工作中检验效率及检验质量会直接受到影响。电站锅炉为复杂性系统，由于结构不同，不同部件的检验内容及要求也存在差异性。内窥镜在电站锅炉内部检验中可对盲区存在的水垢、磨损、腐蚀、泄漏、变形、过热、起槽、裂纹等问题有效检出并及时发觉安全隐患，保障锅炉稳定运行^[1]。

一、电站锅炉内部常见检验方法

对电站锅炉内部检验指的是对锅炉受压部件内部展开宏观层面的检验，当前多采用锤击检验法、灯光照射检验法以及无损检测法。

（一）锤击检验法

锤击检验法指的是根据敲击方式通过发出的震动波及声音来判断电站锅炉内部是否存在缺陷，这是一种传统检验方式，需要由经验丰富的检验人员完成。根据小锤锤击所产生的振动情况判断可接触受压部件金属表面的缺陷位置及缺陷程度，例如是否存在磨损减薄或腐蚀凹坑情况^[2]。

（二）灯光照射检验法

灯光照射检验法通过光的反射来判断受压部件表面的缺陷情况，通常依靠检验人员直接应用手电筒来照射查看部件表面是否存在焊接不足、鼓包、变形、磨损、咬边、弯曲、明显裂纹、不均匀腐蚀等缺陷^[3]。

（三）无损检测法

无损检测指的是在不对部件产生破坏下对电站锅炉内部部件展开的检验方式，其优势显而易见，主要方法有着色渗透探伤检测、磁粉检测、射线检测、超声波检测、涡流检测等。

二、内窥镜的原理、特点及分类

（一）内窥镜的运作原理

对电站锅炉内部检验使用的内窥镜是集光、电、机于一体的NDT仪器，内窥镜前端安装了光电耦合元件，被称为微型摄像机，能够直接摄取被检测部件的实际情况，并将摄像所得结果经电缆传输至接收器上，通过图像处理器得到清晰度高的重建图像，色彩还原度高且能够在监视器屏幕上清晰显现。内窥镜由主机系统、插入管和视频柔性探头三部分组成^[4]。主机系统包含控制器、显示器和处理器三个部分，CCD传输的电信号通过处理器变为可视频输出信号，由显示器接收，控制探头在控制器操作下可调节摄像方向；插入管的中心为信号传输部分包含导向钢丝、视频信号电缆以及照明光纤束，照明光通过照明光纤传送给探头，确保探头处于明亮环境，提升摄像清晰度，视频信号电缆将CCD信号传送给处理器，再由导向钢丝对探头方向加以调整获取更全面的图像；视频柔性探头为内窥镜核心部分，内窥镜成像质量由CCD像素决定，探头可实现自由连续导向且360度全方位旋转。

（二）内窥镜的特点

内窥镜应用于工业设备检测中，其特点在于具有较强的抗腐蚀性、技术先进，可得到准确的检测结果且坚固耐用，可作为工业设备的常规检测方法^[5]。对于电站锅炉内部检验而言，内窥镜的特点主要体现在技术先进与坚固耐用两方面。

1、技术先进

对工业设备展开检验的内窥镜多为视频内窥镜，其结合了高亮度led光源技术以及电晶体CCD摄像技术，可得到分辨率高、色泽逼真、成色清晰的图像，且视频图像明亮，便于观察。

2、坚固耐用

通常内窥镜的主要材料为金属，包含镜杆和线缆两个部分，均属于金属制成。一般来说，视频内窥镜的镜头为玻璃壳，具有防油污、防刮的优势，这是其清晰成像的关键；其它部分零件为具有耐用、持久、坚固特征的不锈钢压铸而成。整体上来说，内窥镜具有坚固耐用、防腐蚀、防水的特点，其使用质量可得以保障。

（三）内窥镜的分类

在工业设备检验中应用到的内窥镜需要满足工业设备检验各项要求，实现无损伤检测。由于在尺寸设计上存在特殊性，视频内窥镜能够针对工业设备实现无损伤、检测准确、操作简便的独有优势，对设备性能全方位检验。当前工业使用的内窥镜种类包含光纤镜、光学镜以及视频内窥镜三种。

1、光纤镜

光纤镜的工作原理类似于光学镜，利用光的传输来观察设备内部情况。光纤镜在检验过程中需要从细小的孔洞中射入光线，在控制系统操作下改变目镜角度寻找最佳检测位置，再观察设备内部物象情况完成检测。在实际应用中，虽然光纤镜与光学镜相似，但光纤镜的成像清晰度不及光学镜，这是由于光纤传输过程中的物象信息存在不同杜损耗，最终成像质量会有所折扣。

2、光学镜

光学镜通过光线与光来对信号加以传输。将工业设备内部物象在光传输下投放至检测者眼中，光学镜与光纤镜的工作原理高度相似，但光学镜可将全部物象在光传输下真实反应，因此成像更为逼真且清晰度更高，物象失真几率较低。

3、视频内窥镜

视频内窥镜是当前工业设备检验中最常见、利用度最高的内窥镜类型。通过CCD相机来拍摄物体表面或设备情况，由视频终端接收拍摄所得图像供检测人员查验。视频内窥镜集图像、电、机、光处理于一体，是当前较为高端且先进的技术，能够对设备检测实现有效及快速操作。根据目前工业设备视频内窥镜检测状况，可分为视频内窥镜爬行器以及柔性探头数字式便携视频内窥镜两种。在实际对工业设备展开检测时，可利用CCD拍摄所得清晰高倍彩色图像来检测设备质量并将图像中可疑位置及探伤位置标出，通过放大分析及测量等一系列工作明确探伤位置的详细情况，例如是处于管道内壁还是处于设备其它位置。相较于光纤镜和光学镜而言，视频内窥镜的结果精确度更高且可操作性更强。

三、电站锅炉内部检验中内窥镜的应用

依照《锅炉定期检验规则》以及《锅炉安全技术监察规程》，在电站锅炉内部检验中需要对某些部件进行内窥检查，例如减温器、水冷壁下集箱、省煤器进口集箱。减温器是调节再热器和过热器气温的装置，常见缺陷在于喷水管堵塞、喷水管开裂、内衬套热疲劳裂纹、喷头损坏、定位销钉固定焊缝裂纹；水冷壁下集箱常见问题在于异物堆积导致堵塞，引起爆管或超温情况，同时还需检查是否存在排污孔堵塞、明显腐蚀、进口节流圈是否有磨损/堵塞/脱落情况、内部挡板是否倒塌或开裂。省煤器进口集箱属于外来水进入锅炉的首个部件，易出现严重水垢导致异物堆积，久之引起内壁腐蚀，内窥镜检查下还可侧面反映出锅炉给水处理情况。应用内窥镜展开检查时，其重点在于内部结垢情况以及异物情况，明确问题所在位置以及严重程度，为下一步处理提供精确依据。

结束语

在电站锅炉内部检验中应用内窥镜检查具有无损检测和常规检验无法取代的优势，可对内部盲区存在的缺陷清晰显现并发现隐蔽部位安全隐患，预防电站锅炉安全事故，提升运行稳定性。

参考文献：

[1]韩方东,宗凯,王健,田霞,章恒瑜,刘明明,常浩. 内窥镜检查在电站锅炉内部检验中的应用[J]. 中国特种设备安全,2020,36(03):44-48+52.

[2]刘凤强. 视频内窥镜在锅炉及管道检验中的应用[J]. 中国新技术新产品,2015(11):25.

[3]马欣欣,许蕾. 浅析视频内窥镜在锅炉及管道检验中的应用[J]. 科技创业家,2014(02):74.

[4]王志银. 自制管道视频内窥镜实施对锅炉受热面集箱的检查[J]. 科技经济市场,2014(04):127.

[5]张凤安,朱邦同. 超声波检测技术在锅炉受热面管氧化皮检测中的应用[J]. 新技术新工艺,2014(09):117-120.

作者简介：曹海艇，男 1986年6月10日 电站锅炉检验检测 山东省特种设备检验研究院有限公司 250101

作者简介：柳长磊 男 1980年3月27日 电站锅炉检验检测 山东省特种设备检验研究院有限公司 250101