簡(jiǎn)述電站鍋爐及承壓設(shè)備的檢驗(yàn)

摘要：新疆特種設(shè)備檢驗(yàn)研究院主要從事新疆（全疆）鍋爐壓力容器及特種設(shè)備的監(jiān)督檢驗(yàn)和定期檢驗(yàn)工作。受相關(guān)電廠委托，對(duì)幾家新建和在役的鍋爐設(shè)備產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行驗(yàn)收檢驗(yàn)及全面定期檢驗(yàn)。文章對(duì)電站鍋爐及承壓設(shè)備的檢驗(yàn)進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：電站；鍋爐壓力容器；承壓設(shè)備；設(shè)備檢驗(yàn)；特種設(shè)備 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：TK228 文章編號(hào)：1009-2374（2016）14-0059-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.14.030

1 概述

新疆特種設(shè)備檢驗(yàn)研究院是隸屬于新疆質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局的一個(gè)特種設(shè)備綜合檢驗(yàn)研究機(jī)構(gòu)，主要從事新疆（全疆）鍋爐壓力容器及特種設(shè)備的監(jiān)督檢驗(yàn)和定期檢驗(yàn)工作。多年來(lái)，依照相關(guān)條例、規(guī)程、規(guī)范的要求，完成了全疆多家電廠的監(jiān)督檢驗(yàn)和定期檢驗(yàn)工作。此外，受相關(guān)電廠委托，對(duì)幾家新建和在役的鍋爐設(shè)備產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行驗(yàn)收檢驗(yàn)及全面定期檢驗(yàn)。多年的工作中，發(fā)現(xiàn)和解決了許多承壓設(shè)備存在的缺陷和問(wèn)題，保證了相關(guān)電廠從建廠時(shí)成套設(shè)備的安裝質(zhì)量及試運(yùn)行的安全穩(wěn)定，并積累了一些經(jīng)驗(yàn)體會(huì)，簡(jiǎn)述如下。

2 承壓設(shè)備產(chǎn)品制造質(zhì)量的監(jiān)督檢驗(yàn)

2.1 目的和意義

對(duì)鍋爐壓力容器產(chǎn)品制造質(zhì)量的監(jiān)驗(yàn)是在制造廠產(chǎn)品質(zhì)量成品檢驗(yàn)合格的前提下進(jìn)行的，是對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的一種驗(yàn)證性的抽樣檢驗(yàn)。這種檢驗(yàn)是法定檢驗(yàn)，是依據(jù)《鍋爐產(chǎn)品安全監(jiān)督檢驗(yàn)規(guī)劃》進(jìn)行的，對(duì)鍋爐產(chǎn)品的質(zhì)量的管控起到了一個(gè)關(guān)鍵作用。同時(shí)也是貫徹國(guó)家及行業(yè)對(duì)承壓部件的生產(chǎn)及制造全過(guò)程進(jìn)行技術(shù)監(jiān)控的要求，為用戶再把一次產(chǎn)品質(zhì)量關(guān)。

2.2 產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)

此類檢驗(yàn)一般是設(shè)備在現(xiàn)場(chǎng)安裝前進(jìn)行（鍋爐壓力容器制造廠）的。為貫徹“安全第一，預(yù)防為主”的方針，可在設(shè)備運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)后，伴隨開(kāi)箱檢查同步進(jìn)行，也可以提前到產(chǎn)品出廠前在制造廠內(nèi)進(jìn)行。我們更多的是采用后一種并依據(jù)《鍋爐產(chǎn)品安全質(zhì)量檢驗(yàn)規(guī)劃》進(jìn)行產(chǎn)品監(jiān)督。這樣做可以更好地發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品在廠里制造過(guò)程出現(xiàn)的問(wèn)題并在廠內(nèi)予以解決，在出廠前消除產(chǎn)品質(zhì)量缺陷。這也是我們要求的“設(shè)備零缺陷到現(xiàn)場(chǎng)”，避免產(chǎn)品在施工現(xiàn)場(chǎng)再發(fā)現(xiàn)問(wèn)題難以進(jìn)行處理及返修而帶來(lái)的難題，甚至設(shè)備返廠處理。這樣無(wú)論從消缺技術(shù)難度、返修質(zhì)量、現(xiàn)場(chǎng)工期，還是從經(jīng)濟(jì)成本上都是有益的。

2.3 檢驗(yàn)項(xiàng)目

安裝監(jiān)督檢驗(yàn)是在制造廠檢驗(yàn)合格的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，在從事此類檢驗(yàn)的過(guò)程中，是依據(jù)《鍋爐安裝改造單位監(jiān)督管理規(guī)則》和《鍋爐安裝監(jiān)督檢驗(yàn)規(guī)則》來(lái)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施的，查閱制造廠提供的相關(guān)技術(shù)文件和圖紙，同時(shí)對(duì)安裝改造單位的資質(zhì)進(jìn)行核查。通過(guò)查閱資料，可以了解廠家是否按照相關(guān)規(guī)程，規(guī)范完成了以上兩個(gè)《規(guī)則》必須進(jìn)行的檢驗(yàn)，核對(duì)監(jiān)檢部門(mén)是否出具了合格的監(jiān)檢證書(shū)，確保提供給用戶的設(shè)備在制造廠家生產(chǎn)出的產(chǎn)品是合格的。

2.4 重點(diǎn)監(jiān)檢

在現(xiàn)場(chǎng)施工監(jiān)檢的質(zhì)量即在高溫、高壓、高合金的部件上關(guān)注運(yùn)行工況更惡劣、風(fēng)險(xiǎn)更大、對(duì)安全性要求更高的部件。例如：電站鍋爐大多數(shù)為燃煤爐，有亞臨界和超臨界爐之分，對(duì)其部件的檢驗(yàn)項(xiàng)目和無(wú)損檢測(cè)的檢測(cè)比例是不一樣的。A級(jí)鍋爐，對(duì)安裝焊接接頭無(wú)損檢測(cè)檢查。每種管道抽查比例至少1%，檢查高合金鋼材材質(zhì)安裝焊接接頭的硬度。每種材質(zhì)抽查比例至少10%，所有安裝焊接接頭要用射線檢測(cè)時(shí)，均按每種部件至少抽查接頭數(shù)量的20%進(jìn)行抽查。重點(diǎn)是返修前后的底片、底片的質(zhì)量、缺陷評(píng)定是否符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，對(duì)于壓力容器焊接質(zhì)量的檢驗(yàn)，高壓加熱器與空氣罐也不是同等對(duì)待的?？諝夤薨凑照５谋壤椴榧纯?，而高壓加熱器就要加大抽查的力度。

2.5 監(jiān)檢中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題

近30年的檢驗(yàn)工作中，發(fā)現(xiàn)了許多焊接接頭超標(biāo)缺陷、母材缺陷和錯(cuò)用材料及熱處理效果偏差等各種類型的缺陷問(wèn)題。以下是四個(gè)典型的實(shí)例：

2.5.1 汽包下降管管座裂紋。在制造廠對(duì)某電廠的汽包進(jìn)行驗(yàn)收檢驗(yàn)時(shí)，首先發(fā)現(xiàn)其中一個(gè)集中下降管管座角焊縫存在缺陷，進(jìn)而擴(kuò)大檢查，發(fā)現(xiàn)在汽包內(nèi)的管座端存有大面積線性缺陷顯示，再進(jìn)一步擴(kuò)大到其他三個(gè)管座的檢驗(yàn)，也有程度不同的同類型缺陷，經(jīng)分析認(rèn)為：鍛件中存在的缺陷為夾雜物引起的裂紋，如圖1、圖2所示。原因可能是供貨商控制不當(dāng)。導(dǎo)致此類部件共8件，全部判廢，割除更換。

2.5.2 汽包內(nèi)省煤器管外表的裂紋。在進(jìn)行一次內(nèi)外部檢驗(yàn)時(shí)，新疆石河子天能電廠汽包內(nèi)部省煤器出水管管壁上發(fā)現(xiàn)多處鼓包型的裂紋，均分布在管壁表面上。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)目測(cè)分析認(rèn)為，此部件內(nèi)壁進(jìn)入汽包內(nèi)的給水其溫度偏低，但其注入壓力高，然而省煤器管在其制造廠制造過(guò)程中質(zhì)量控制不嚴(yán)，未在此鍛造部件發(fā)現(xiàn)有夾雜物。而進(jìn)行施工現(xiàn)場(chǎng)安裝并運(yùn)行數(shù)年后而引起的鼓包型裂紋缺陷，要求更換。

2.5.3 P91聯(lián)箱焊縫裂紋。高合金材料P91在超臨界機(jī)組的鍋爐中大量采用。主要用于高溫段的聯(lián)箱和管道中，這種材料在焊接時(shí)工藝要求很高。任何一個(gè)環(huán)節(jié)處理不當(dāng)，都有可能產(chǎn)生缺陷。某廠的P91材質(zhì)的聯(lián)箱，在制造場(chǎng)內(nèi)時(shí)，由于未按焊接工藝執(zhí)行，在聯(lián)箱對(duì)接焊縫根部產(chǎn)生許多缺陷，造成大量焊縫返修。

2.5.4 聯(lián)箱連接管角焊縫缺陷。不僅高合金聯(lián)箱焊縫會(huì)出現(xiàn)裂紋，即使是低合金聯(lián)箱在工藝不當(dāng)時(shí)也會(huì)產(chǎn)生缺陷，例如聯(lián)箱管座角焊縫表面裂紋，未焊透、未融合、裂紋等。

3 在役承壓設(shè)備的內(nèi)外部檢驗(yàn)（定期檢驗(yàn)）

為確保電廠電站鍋爐的正常安全運(yùn)行，有必要按法定的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行必要的檢驗(yàn)，定期對(duì)承壓設(shè)備進(jìn)行全面檢驗(yàn)。依照《鍋爐定期檢驗(yàn)規(guī)則》的相關(guān)規(guī)定進(jìn)行檢驗(yàn)。定期檢驗(yàn)的周期分為外部檢驗(yàn)、內(nèi)部檢驗(yàn)及耐壓試驗(yàn)。并對(duì)各個(gè)檢驗(yàn)的時(shí)間都有明確的規(guī)定。這幾類的檢驗(yàn)在《鍋爐定期檢驗(yàn)規(guī)則》中從檢驗(yàn)準(zhǔn)備、檢驗(yàn)方法、檢驗(yàn)內(nèi)容、缺陷處理及檢驗(yàn)結(jié)果都有明確的規(guī)定和要求，避免在檢驗(yàn)過(guò)程中漏檢和錯(cuò)判，有效地提高了對(duì)承壓設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中的安全穩(wěn)定性。

在實(shí)際檢驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)該有重點(diǎn)地對(duì)承壓設(shè)備的重要部件、關(guān)鍵部件、高合金部件進(jìn)行檢驗(yàn)。以鍋爐為例，要重點(diǎn)檢驗(yàn)汽包、聯(lián)箱（蒸汽導(dǎo)管、集氣聯(lián)箱、主蒸汽管）受熱面管、鑄造件等。需要根據(jù)這臺(tái)鍋爐的狀況去判斷，還要參考同類型、同期設(shè)備及該設(shè)備實(shí)際運(yùn)行的小時(shí)數(shù)的情況。檢驗(yàn)的重點(diǎn)應(yīng)放在設(shè)備部件容易產(chǎn)生缺陷的部位和易產(chǎn)生失效的部位。例如：汽包內(nèi)部夾層鋼板的拼接焊縫是否裂開(kāi)失效、內(nèi)部裝置是否有腐蝕嚴(yán)重的情況。即筒內(nèi)給水管表面是否有裂紋、鼓包、安全閥及給水管接管與汽包的角焊縫是否有裂縫等。聯(lián)箱、高溫聯(lián)箱（集氣集箱、蒸汽導(dǎo)管等）是重點(diǎn)。如果是高合金的P91、P92材質(zhì)，在檢驗(yàn)中就更是重中之重。連接管與聯(lián)箱的其他焊口，特別是高過(guò)、低過(guò)出入口在聯(lián)箱底部時(shí)第一道對(duì)接焊口應(yīng)是檢查重點(diǎn)。受熱面管子在運(yùn)行中曾經(jīng)發(fā)生過(guò)泄露或爆管的區(qū)域和近期曾經(jīng)進(jìn)行過(guò)改造的部件。

在進(jìn)行重點(diǎn)檢驗(yàn)的同時(shí)，還應(yīng)強(qiáng)化專項(xiàng)檢驗(yàn)。無(wú)損檢測(cè)：小口徑管（各種連接管）與聯(lián)箱連接的焊口、磁粉檢驗(yàn)（MT）和著色檢驗(yàn)（PT）非常重要。該焊口開(kāi)裂情況很多。尤其是近年來(lái)在新疆投產(chǎn)的大機(jī)組，運(yùn)行時(shí)間最短的都在10000小時(shí)左右，過(guò)熱器、再熱器的連接管、焊口及減溫減壓器內(nèi)部部件就有發(fā)生開(kāi)裂的情況。高合金鋼材料及焊縫，特別是P91、P92聯(lián)箱管道的焊縫，磁粉檢測(cè)（MT）、超聲波檢測(cè)（UT）檢驗(yàn)都是需要的。針對(duì)上述情況，根據(jù)該設(shè)備的運(yùn)行時(shí)間的長(zhǎng)短，在制定檢驗(yàn)方案中就應(yīng)該根據(jù)《鍋爐定期檢驗(yàn)規(guī)則》做出相應(yīng)的檢驗(yàn)方案，有意識(shí)地安排一定比例的無(wú)損檢測(cè)的抽查。按規(guī)則要求對(duì)發(fā)現(xiàn)的缺陷部位進(jìn)行處理，直至合格為止，確保設(shè)備運(yùn)行正常。在檢驗(yàn)中還應(yīng)采用氧化皮測(cè)量方法，直接測(cè)量管子（受熱面管子）表面附著的氧化皮的幾何尺寸。其結(jié)果可以間接地反映管子的運(yùn)行情況、損傷程度，以此來(lái)評(píng)價(jià)該受熱面的安全性。對(duì)合金材料的硬度值和金相檢驗(yàn)數(shù)值是很必要的數(shù)據(jù)，特別是對(duì)P91、P92這里高合金的馬氏體鋼硬度、金相檢驗(yàn)是非常重要的檢驗(yàn)手段之一。

綜合分析，檢驗(yàn)中常常會(huì)發(fā)現(xiàn)各種類型的缺陷。如何確定缺陷產(chǎn)生的原因，采取什么措施進(jìn)行處理，這時(shí)就需要綜合分析各方面的影響因素。筆者從事電站鍋爐的檢驗(yàn)已有十余年，在檢驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)了不少問(wèn)題。在檢驗(yàn)中應(yīng)對(duì)重點(diǎn)部位，易出現(xiàn)的缺陷部位予以側(cè)重，加強(qiáng)檢查。同時(shí)在對(duì)該設(shè)備運(yùn)行工況的變化，動(dòng)態(tài)信息及各項(xiàng)技術(shù)監(jiān)控指標(biāo)的情況，運(yùn)行中是否有失效，如（爆管等）失效形式等都是檢驗(yàn)的基礎(chǔ)，是分析設(shè)備缺陷和隱患的依據(jù)，能夠提出處理措施加強(qiáng)預(yù)防，確保設(shè)備能正常運(yùn)行。

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作者簡(jiǎn)介：丁也（1958-），男，湖南人，新疆特種設(shè)備檢驗(yàn)研究院電站鍋爐檢驗(yàn)所鍋爐壓力容器檢驗(yàn)師，工程師，研究方向：鍋爐壓力容器監(jiān)督、檢驗(yàn)、技術(shù)改造。

（責(zé)任編輯：王 波）