垃圾焚燒爐安全檢驗(yàn)技術(shù)探究及應(yīng)用

廖建良

（湖南省特種設(shè)備檢驗(yàn)檢測研究院郴州分院，湖南 郴州 423000）

隨著我國居民生活水平及飲食消費(fèi)水平的不斷提高，國內(nèi)生活垃圾的產(chǎn)生量也在不斷上升，目前，國內(nèi)的垃圾焚燒廠呈快速增長的趨勢。垃圾焚燒爐在焚燒過程中，如果燃燒含氯垃圾不徹底，極易生成二噁英并在爐本體的爐膛、煙道中積留。二噁英具有很強(qiáng)的毒性和高致癌性,且具脂溶性,極易被人體吸收,對人體產(chǎn)生不可逆的高度危害并且檢測濃度非常困難。特種設(shè)備安全技術(shù)規(guī)范《鍋爐定期檢驗(yàn)規(guī)則》(TSGG7002-2015)第1.3.4 條“檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)和檢驗(yàn)人員的職責(zé)”第4 條明確規(guī)定:“對垃圾焚燒爐或者其他存在有毒有害物質(zhì)的鍋爐進(jìn)行檢驗(yàn)時(shí),應(yīng)當(dāng)采取有效的防護(hù)措施”。但由于國內(nèi)垃圾焚燒行業(yè)屬于新興行業(yè),特檢行業(yè)內(nèi)對垃圾焚燒爐的檢驗(yàn)安全知識(shí)相對缺乏。針對上述情況，加強(qiáng)對垃圾焚燒爐安全檢驗(yàn)技術(shù)的研究并付諸實(shí)施，對保障檢驗(yàn)人員的安全有重要的意義。垃圾焚燒工藝流程圖如圖1。

圖1 垃圾焚燒工藝流程圖

1 檢驗(yàn)前的準(zhǔn)備工作

1.1 使用單位的現(xiàn)場準(zhǔn)備

使用單位和檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)確定好檢驗(yàn)日期后，按檢驗(yàn)方案的要求，做好停爐冷卻、水電氣隔離、通風(fēng)置換、清理打磨、保溫拆除、腳手架和安全電源的準(zhǔn)備等工作。因垃圾焚燒爐爐膛涉及殘存的二噁英，并且缺乏適宜的、經(jīng)濟(jì)高效的二噁英檢測手段和方法，所以要求使用單位爐膛進(jìn)行充分的通風(fēng)置換和衛(wèi)生清理。首先，鍋爐冷卻后進(jìn)行通風(fēng)置換。置換完畢后，對爐膛、煙道、爐墻和受熱面管子外表面的爐渣和煙灰進(jìn)行徹底的清除。清理完畢后，再進(jìn)行一次通風(fēng)置換。

1.2 檢驗(yàn)人員的準(zhǔn)備工作

檢驗(yàn)人員首先要克服對垃圾焚燒爐檢驗(yàn)談虎色變的心理，制定科學(xué)的檢驗(yàn)方案；其次，是針對垃圾焚燒爐的使用特點(diǎn)，確定好相關(guān)的檢驗(yàn)項(xiàng)目。最重要的是配置內(nèi)部檢驗(yàn)的相關(guān)防護(hù)裝備。配置的裝備建議如表1。

表1 垃圾焚燒爐檢驗(yàn)防護(hù)裝備

2 垃圾焚燒爐的檢驗(yàn)

垃圾焚燒爐的檢驗(yàn)需要各流程的緊密配合，在檢驗(yàn)一個(gè)部位時(shí)，一定要同時(shí)查看其他部分是否存在隱患，如果存在問題，則要及時(shí)報(bào)告并解決。鍋爐檢驗(yàn)工作進(jìn)行中，僅靠檢驗(yàn)工作人員一個(gè)人的力量是不能完成檢驗(yàn)任務(wù)的，只有全面形成配合，才能準(zhǔn)確客觀做好安全檢驗(yàn)并進(jìn)行評價(jià)。根據(jù)垃圾焚燒爐的損傷機(jī)理和常見的裂紋、磨損、腐蝕、過熱變形等問題，其檢驗(yàn)一般采用宏觀檢（抽）查、壁厚測量、幾何尺寸測量、內(nèi)窺鏡檢查、無損檢測等方法進(jìn)行。其中，無損檢測可以運(yùn)用遠(yuǎn)場渦流檢測、電磁超聲檢測、相控陣檢測等先進(jìn)技術(shù)。垃圾焚燒爐各承壓部件及檢驗(yàn)項(xiàng)目見表2。

當(dāng)現(xiàn)場的環(huán)境和條件達(dá)不到進(jìn)爐內(nèi)檢的要求時(shí)，我們可以用水壓試驗(yàn)代替內(nèi)部檢驗(yàn)。通過水壓試驗(yàn)，檢測焚燒爐承壓部件的強(qiáng)度和嚴(yán)密性，保證焚燒爐的可靠運(yùn)行。鍋爐進(jìn)行水壓試驗(yàn)時(shí)，水壓應(yīng)緩慢的升降。達(dá)到工作壓力時(shí)，應(yīng)暫停升壓，檢查有無漏水或異?，F(xiàn)象，然后，再升壓到試驗(yàn)壓力。

表2 垃圾焚燒爐檢驗(yàn)部件（承壓）及檢驗(yàn)項(xiàng)目

檢查期間壓力保持不變。升壓過程中，任何人不得站在焊接堵頭對面等不安全的地方，嚴(yán)禁對承壓部件進(jìn)行檢查。

3 特殊的檢驗(yàn)技術(shù)應(yīng)用

3.1 復(fù)合檢測系統(tǒng)

水冷壁內(nèi)外壁缺陷漏磁檢測和管壁壁厚電磁超聲測量的復(fù)合檢測，實(shí)現(xiàn)非接觸、自動(dòng)化檢測。漏磁缺陷檢測傳感器、電磁超聲測厚傳感器、攜帶傳感器攀爬豎直水冷壁管的爬行裝置（如圖2），實(shí)現(xiàn)了水冷壁管復(fù)合檢測系統(tǒng)的集成。通過對其性能進(jìn)行測試，檢測系統(tǒng)能夠攀爬豎直的水冷壁管，并適應(yīng)高度5mm 的焊縫等障礙，其攜帶的檢測部件能夠識(shí)別直徑3.2mm，深度1.5mm 的內(nèi)壁凹坑，對水冷壁管的壁厚測量能夠達(dá)到±0.1mm 的測量精度。

圖2 復(fù)合檢測爬行裝置

3.2 蒙德法安全評價(jià)

蒙德法是一種應(yīng)用于火災(zāi)、爆炸、毒性等方面的安全評價(jià)方法。該方法在道化學(xué)公司評價(jià)方法的基礎(chǔ)上，引進(jìn)了毒性概念和計(jì)算，推廣到包括物質(zhì)毒性在內(nèi)的“火災(zāi)、爆炸、毒性指標(biāo)”的初步計(jì)算，再進(jìn)行安全對策措施進(jìn)行補(bǔ)償?shù)淖罱K評價(jià)。垃圾焚燒爐一般為自然循環(huán)鍋爐，具有鍋筒、集箱、水冷壁、過熱器等不同的承壓部件。根據(jù)焚燒爐的特點(diǎn)，對垃圾焚燒爐檢驗(yàn)過程采用蒙德法進(jìn)行評價(jià)，將焚燒爐檢驗(yàn)過程劃分為鍋筒、爐內(nèi)、爐外三個(gè)區(qū)域，通過對代表性氣體H2S 的各項(xiàng)安全評價(jià)指數(shù)進(jìn)行定量計(jì)算,并通過定量的方式確定其安全補(bǔ)償系數(shù),根據(jù)安全補(bǔ)償系數(shù)確定相應(yīng)安全措施的程度，降低檢驗(yàn)過程中的相關(guān)風(fēng)險(xiǎn)。

3.3 無人機(jī)檢驗(yàn)

無人機(jī)作為一種新型平臺(tái)，可搭載各種先進(jìn)檢測儀器裝備，可以輕易飛臨人力難以到達(dá)的區(qū)域，實(shí)現(xiàn)宏觀檢驗(yàn)的全覆蓋。利于無人機(jī)對焚燒爐進(jìn)行全方位無死角拍攝，將高清圖像、視頻實(shí)時(shí)傳輸?shù)浇K端顯示設(shè)備上，掌握焚燒爐爐膛內(nèi)的磨損、腐蝕、變形等整體狀況，通過圖像視頻信息判斷設(shè)備整體是否符合要求。

接下來，是無人機(jī)檢驗(yàn)的重點(diǎn)，利用無人機(jī)搭載的高清攝像頭，對焚燒爐需要檢驗(yàn)的部件進(jìn)行測厚、測溫、樣品采集等操作。通過對關(guān)鍵部位靜態(tài)、動(dòng)態(tài)的檢測和采集，檢驗(yàn)人員給出判斷結(jié)論，并對問題做好定位記錄，進(jìn)一步做好專項(xiàng)檢查，降低了檢驗(yàn)成本、風(fēng)險(xiǎn)，提高了檢驗(yàn)的效率和質(zhì)量，確保了檢驗(yàn)人員的安全。

4 結(jié)語

綜上所述，在垃圾焚燒爐的使用過程中，檢驗(yàn)檢測對鍋爐的安全性和可靠性，具有非常重要的意義。在檢驗(yàn)過程中，通過加強(qiáng)對焚燒爐的清掃，加強(qiáng)檢驗(yàn)人員個(gè)人防護(hù)，運(yùn)用先進(jìn)的檢驗(yàn)檢測技術(shù)等手段和方法，達(dá)到保護(hù)檢驗(yàn)人員安全和垃圾焚燒爐使用安全的目的。