工業(yè)鍋爐設(shè)計(jì)文件鑒定及節(jié)能審查中存在的問(wèn)題及對(duì)策

豆永飛

（甘肅省特種設(shè)備檢驗(yàn)檢測(cè)研究院，甘肅 蘭州 730050）

工業(yè)鍋爐設(shè)計(jì)文件鑒定及節(jié)能審查工作是保證鍋爐安全運(yùn)行和節(jié)能環(huán)保的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，《中華人民共和國(guó)特種設(shè)備安全法》《特種設(shè)備安全監(jiān)察條例》《鍋爐安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》和《鍋爐設(shè)計(jì)文件鑒定管理規(guī)則》均規(guī)定鍋爐的設(shè)計(jì)文件必須經(jīng)核準(zhǔn)的機(jī)構(gòu)鑒定合格，方可用于鍋爐制造。2011 年3 月8 日，《鍋爐設(shè)計(jì)文件節(jié)能審查辦法（試行）》（國(guó)質(zhì)檢特函[2011]135 號(hào)）的通知規(guī)定，為了加強(qiáng)鍋爐設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的節(jié)能監(jiān)督管理工作，鍋爐節(jié)能審查工作應(yīng)當(dāng)結(jié)合鍋爐設(shè)計(jì)文件鑒定工作進(jìn)行，未經(jīng)節(jié)能審查的鍋爐設(shè)計(jì)文件，不得用于制造。工業(yè)鍋爐設(shè)計(jì)文件鑒定及節(jié)能審查工作在鍋爐安全運(yùn)行及節(jié)能環(huán)保這一環(huán)節(jié)中起著至關(guān)重要的作用，不容忽視。

2018 年11 月30 日，市場(chǎng)監(jiān)管總局、國(guó)家發(fā)展改革委、生態(tài)環(huán)境部聯(lián)合發(fā)布《關(guān)于加強(qiáng)鍋爐節(jié)能環(huán)保工作的通知》（國(guó)質(zhì)檢特函[2018]227 號(hào)），要求鍋爐設(shè)計(jì)文件未標(biāo)明設(shè)計(jì)熱效率、初始排放濃度等信息或不符合強(qiáng)制性指標(biāo)要求的，設(shè)計(jì)文件鑒定機(jī)構(gòu)不予通過(guò)設(shè)計(jì)文件鑒定，該文件的發(fā)布從而進(jìn)一步加強(qiáng)了設(shè)計(jì)文件對(duì)鍋爐節(jié)能環(huán)保的重要性。

1 設(shè)計(jì)單位的資格及審查范圍

1.1 設(shè)計(jì)單位的資格

《鍋爐設(shè)計(jì)文件鑒定管理規(guī)則》和《鍋爐設(shè)計(jì)文件節(jié)能審查辦法（試行）》規(guī)定，申請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)文件鑒定及節(jié)能審查的制造單位，必須持有與相應(yīng)級(jí)別的鍋爐制造許可證方可申請(qǐng)。鑒定及審查人員特別注意的是有些單位取得的鍋爐制造許可證限A 級(jí)鍋爐部件或盤(pán)管鍋爐，以及制造許可證有限期等，以防止出現(xiàn)紕漏。

1.2 鑒定及審查的范圍

鍋爐設(shè)計(jì)文件包括鍋爐設(shè)計(jì)說(shuō)明性文件、計(jì)算性文件和鍋爐設(shè)計(jì)圖樣，《鍋爐設(shè)計(jì)文件鑒定管理規(guī)則》規(guī)定，設(shè)計(jì)文件鑒定范圍包括鍋爐本體受壓部件、安全附件、鍋爐本體煙道以及平臺(tái)、步道、扶梯等涉及安全性能的內(nèi)容[1]?！跺仩t設(shè)計(jì)文件節(jié)能審查辦法（試行）》規(guī)定，節(jié)能審查內(nèi)容包括鍋爐及其輔機(jī)、監(jiān)測(cè)計(jì)量?jī)x表等涉及鍋爐經(jīng)濟(jì)性能的內(nèi)容以及文件資料完整性，同時(shí)需符合《鍋爐節(jié)能技術(shù)監(jiān)督管理規(guī)程》第二章和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。

《關(guān)于開(kāi)展電站鍋爐范圍內(nèi)管道隱患專項(xiàng)排查整治的通知》（市監(jiān)特函[2018]515 號(hào)）要求，由鍋爐制造單位設(shè)計(jì)的電站鍋爐范圍內(nèi)管道，其設(shè)計(jì)文件應(yīng)當(dāng)納入鍋爐設(shè)計(jì)文件進(jìn)行鑒定，并加蓋設(shè)計(jì)文件鑒定專用章。

2 鑒定及審查過(guò)程中存在的主要問(wèn)題

2.1 鑒定及審查資料的齊全性問(wèn)題

從最近幾年的工業(yè)鍋爐設(shè)計(jì)文件鑒定及節(jié)能審查工作中發(fā)現(xiàn)，鍋爐申請(qǐng)單位送審的資料主要存在缺少爐墻保溫圖、介質(zhì)流程圖、管道儀表圖及扶梯平臺(tái)圖紙等問(wèn)題。爐墻保溫圖對(duì)于相應(yīng)部件在強(qiáng)度計(jì)算時(shí)是一個(gè)重要的條件，主要目的是選擇修正系數(shù)與附加溫度，管道儀表圖主要是為了審查相應(yīng)的安全附件配置是否符合安全技術(shù)規(guī)范的規(guī)定，送審資料上邊不按體系要求填字蓋章，對(duì)于鍋爐本體及范圍內(nèi)管道的某些受壓部件缺少?gòu)?qiáng)度計(jì)算書(shū)（如冷凝器、主蒸汽管等）、爐墻保溫計(jì)算書(shū)、大氣污染物初始排放濃度計(jì)算書(shū)，對(duì)于有機(jī)熱載體鍋爐，缺少最小限制流速及最高液膜溫度計(jì)算書(shū)。

2.2 圖紙上的問(wèn)題

（1）鍋爐總圖上的產(chǎn)品型號(hào)未按照《工業(yè)鍋爐產(chǎn)品型號(hào)編制方法》標(biāo)準(zhǔn)編制，鍋爐設(shè)計(jì)參數(shù)不符合《工業(yè)蒸汽鍋爐參數(shù)系列》和《熱水鍋爐參數(shù)系列》標(biāo)準(zhǔn)的要求，出現(xiàn)10.5 t/h、7.35 MW 等參數(shù)的鍋爐型號(hào)，對(duì)于生物質(zhì)鍋爐，燃料代號(hào)未按照《生物質(zhì)成型燃料鍋爐》標(biāo)準(zhǔn)的要求編寫(xiě)，直接用生物質(zhì)的第一個(gè)大寫(xiě)字母S 代表。圖紙技術(shù)要求中仍使用已經(jīng)廢棄的標(biāo)準(zhǔn)，不能及時(shí)更新，未按要求標(biāo)注大氣污染物初始排放濃度。

（2）《鍋爐安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》明確規(guī)定鍋爐的最低及最高安全水位應(yīng)當(dāng)在圖樣上標(biāo)明，但是在實(shí)際圖紙?jiān)u審的過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)申請(qǐng)單位提供的圖紙并沒(méi)有按規(guī)程的要求來(lái)做。

2.3 水壓試驗(yàn)壓力確定的問(wèn)題

（1）對(duì)于以部件形式出廠的鍋筒，水壓試驗(yàn)壓力應(yīng)該以鍋筒的工作壓力單獨(dú)確定，而不是等同于鍋爐本體整體的水壓試驗(yàn)壓力。

（2）對(duì)于角管鍋爐介質(zhì)出口不在鍋筒的以及有過(guò)熱器的鍋爐，整體水壓試驗(yàn)壓力應(yīng)以鍋筒工作壓力確定，而不是單純地按鍋爐的額定壓力確定。

舉例：型號(hào)為SZS 20-1.6/250-Q，整體水壓試驗(yàn)時(shí)，不是單純用1.6×1.25=2 Mpa，因?yàn)?.6 Mpa 指的是過(guò)熱器出口的額定壓力，而不是鍋筒的工作壓力。通過(guò)查閱資料確定鍋筒的工作壓力為1.75 Mpa，故實(shí)際整體水壓試驗(yàn)壓力應(yīng)為1.75×1.25=2.18 Mpa 。

2.4 鍋爐本體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問(wèn)題

（1）給水管、減溫水管等連接管未按要求加裝套管：按照規(guī)定，B 級(jí)及以上蒸汽鍋爐，凡能引起鍋筒壁或者集箱壁局部熱疲勞的，在穿過(guò)筒壁或者集箱壁處都應(yīng)加裝套管。

（2）未按要求配置鍋水取樣器、蒸汽取樣器：按照規(guī)定，B、C 級(jí)鍋爐需要配置鍋水取樣器，對(duì)蒸汽品質(zhì)有要求時(shí)，應(yīng)設(shè)置蒸汽取樣器。

（3）熱水鍋爐未按要求設(shè)置排氣閥：按照規(guī)定，對(duì)于熱水鍋爐，每一個(gè)循環(huán)回路的最高處都應(yīng)裝設(shè)排氣閥，且公稱通徑不小于20 mm。

（4）鍋爐與蒸汽母管之間未按要求設(shè)置切斷閥：按照規(guī)定，多臺(tái)鍋爐并聯(lián)運(yùn)行時(shí)，鍋爐與蒸汽母管連接的每根蒸汽管道上，應(yīng)當(dāng)裝設(shè)兩個(gè)切斷閥，切斷閥門(mén)之間應(yīng)當(dāng)裝有疏水管和閥門(mén)。

（5）最高火界距離不滿足要求，規(guī)定中對(duì)鍋殼鍋爐的最低安全水位和最高火界做了具體的要求，但是在圖紙審查過(guò)程中，仍存在明顯的錯(cuò)誤，有些設(shè)計(jì)人員甚至連最高火界的概念都不清楚。

（6）對(duì)于臥式鍋殼鍋爐，設(shè)計(jì)單位在前后煙箱部位，沒(méi)有設(shè)置煙氣中冷凝水的疏水管或者疏水管通徑太小，在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中經(jīng)常堵塞，起不到疏水的功能。

2.5 設(shè)計(jì)文件中存在的問(wèn)題

（1）強(qiáng)度計(jì)算書(shū)。GB/T 16507.4 規(guī)定，對(duì)于鍋筒和集箱筒體等的修正系數(shù)，當(dāng)修正系數(shù)取0.95 的時(shí)候，要求是煙溫≤600 ℃、透過(guò)管束的低輻射熱流且壁面無(wú)煙氣強(qiáng)烈沖刷，這里透過(guò)管束的低輻射熱流且壁面無(wú)煙氣強(qiáng)烈沖刷如何理解，GB/T 16508.3 規(guī)定，鍋殼筒體和集箱筒體不受熱（在煙道外或可靠絕熱），修正系數(shù)取1。對(duì)于不受熱是不是等同于絕熱、可靠絕熱依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)都沒(méi)有給出明確的說(shuō)明，這樣就會(huì)導(dǎo)致設(shè)計(jì)人員只能靠主觀理解。

有些單位在強(qiáng)度計(jì)算中考慮計(jì)算壓力時(shí)一直忽略液柱靜壓，而GB/T 16507.4 規(guī)定是當(dāng)元件底部的液柱靜壓值≤3%（額定壓力+附加壓力+流動(dòng)阻力）時(shí)，才可以不考慮，但是有些鍋爐的鍋筒位置比較高，液柱靜壓值大于此要求時(shí)就必須考慮。對(duì)于有機(jī)熱載體鍋爐安全閥排放量計(jì)算，法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)始終沒(méi)有明確的計(jì)算方法和公式，基本都是參考常規(guī)進(jìn)行計(jì)算，希望相關(guān)部門(mén)能夠出臺(tái)相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，解決這一問(wèn)題。

關(guān)于三通計(jì)算的問(wèn)題，GB/T 16507.4 及GB/T 16508.3 規(guī)定對(duì)于d/Di≥0.8 的集箱開(kāi)孔，集箱厚度按三通計(jì)算。但是在圖紙?jiān)u審過(guò)程中，有些單位往往忽略這一規(guī)定，強(qiáng)度計(jì)算書(shū)里邊并沒(méi)有按照三通計(jì)算，這樣是不符合標(biāo)準(zhǔn)要求的。還有就是對(duì)于焊制三通厚度補(bǔ)強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)的混用，有一家單位設(shè)計(jì)的水管鍋爐集箱按GB/T 16507.4 設(shè)計(jì)補(bǔ)強(qiáng)，廠家在Φ325×12 mm 的集箱上邊焊制了一個(gè)Φ273×8 mm的管子，滿足d/Di≥0.8 的要求，β 計(jì)算值為1.08，不滿足厚度補(bǔ)強(qiáng)的條件，1.1＞β≥1.05 且DO≤273 的要求，但是廠家查閱GB/T 16508.3 對(duì)于焊制三通補(bǔ)強(qiáng)減弱系數(shù)的要求，發(fā)現(xiàn)滿足條件，就按GB/T 16508.3的要求進(jìn)行計(jì)算，而產(chǎn)品實(shí)際為水管鍋爐，不應(yīng)該按照GB/T 16508 鍋殼鍋爐強(qiáng)度計(jì)算的標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算。以下為GB/T 16507.4 及GB/T 16508.3 對(duì)焊制三通厚度補(bǔ)強(qiáng)的要求，做簡(jiǎn)要對(duì)比（表1）。

表1 焊制三通厚度補(bǔ)強(qiáng)對(duì)比

由表1 可知對(duì)于低于由持久強(qiáng)度確定許用應(yīng)力的起始溫度所定義的厚度補(bǔ)強(qiáng)，GB/T 16507.4 規(guī)定Pr≤2.5 Mpa、1.05≤β＜1.10、Do≤273 mm，而GB/T 16508.3 的要求是1.05≤β＜1.10 對(duì)于額定壓力不大于2.5 MPa 的鍋爐無(wú)縫鋼管焊制三通，當(dāng)主管外徑D0≤426 mm 時(shí)，可用厚度補(bǔ)強(qiáng)形式，這樣一來(lái)，兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)就出現(xiàn)了矛盾的地方，后續(xù)出版的勘誤表也對(duì)這兩處地方?jīng)]有修改，這樣就要求設(shè)計(jì)人員嚴(yán)格按照各自的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，不能混淆。

（2）熱力、煙風(fēng)阻力計(jì)算。在熱力計(jì)算中，尤其是對(duì)于現(xiàn)在流行的冷凝鍋爐，有些設(shè)計(jì)單位誤認(rèn)為只要排煙溫度低于100 ℃，煙氣中的水蒸氣就會(huì)放出汽化潛熱。理論上燃?xì)忮仩t水蒸氣體積分?jǐn)?shù)為0.18 左右，對(duì)應(yīng)的冷凝溫度只有58 ℃。燃?xì)忮仩t水蒸氣的體積分?jǐn)?shù)越高，冷凝溫度也越高，尾部煙氣越容易冷凝放出汽化潛熱[2]。所以，在冷凝鍋爐熱力計(jì)算過(guò)程中應(yīng)該合理選擇冷凝器的冷凝效率，確保熱力計(jì)算的準(zhǔn)確性。煙風(fēng)阻力計(jì)算忽略煙囪的自生通風(fēng)力，計(jì)算過(guò)程中只考慮沿程阻力而忽略局部阻力。

（3）說(shuō)明書(shū)及儀表配置問(wèn)題。鍋爐設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)中未注明設(shè)計(jì)所依據(jù)的法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)，沒(méi)有注明鍋爐的熱效率、燃料消耗量等主要熱力參數(shù)，未注明鍋爐大氣污染物初始排放濃度，沒(méi)有節(jié)能相關(guān)要求。鍋爐安裝使用說(shuō)明書(shū)沒(méi)有注明鍋爐安全閥的整定壓力，沒(méi)有說(shuō)明水壓試驗(yàn)的具體要求，沒(méi)有對(duì)系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的操作提出要求，沒(méi)有指出安全連鎖保護(hù)裝置的整定值及具體操作要求，儀表配置圖對(duì)于節(jié)能運(yùn)行儀表沒(méi)有做具體要求，不符合《鍋爐節(jié)能技術(shù)監(jiān)督管理規(guī)程》對(duì)節(jié)能儀表配置的要求。

3 對(duì)策

（1）工業(yè)鍋爐設(shè)計(jì)文件鑒定及節(jié)能審查工作是保證鍋爐安全運(yùn)行和節(jié)能環(huán)保的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，因此鑒定及審查人員應(yīng)當(dāng)把好關(guān)，鍋爐設(shè)計(jì)單位應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格按照法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)的要求設(shè)計(jì)確保鍋爐安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

（2）鍋爐設(shè)計(jì)及鑒定審查人員應(yīng)該注重理論知識(shí)的學(xué)習(xí)，及時(shí)掌握國(guó)家法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)的動(dòng)態(tài)并更新自己的知識(shí)。

（3）鍋爐設(shè)計(jì)圖紙及計(jì)算文件應(yīng)該嚴(yán)謹(jǐn)，要養(yǎng)成相互校對(duì)的好習(xí)慣。

（4）對(duì)于設(shè)計(jì)中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題或者對(duì)標(biāo)準(zhǔn)拿不準(zhǔn)的地方應(yīng)該及時(shí)溝通或者向國(guó)家相關(guān)部門(mén)反映，不能按照自己的理解盲目設(shè)計(jì)，以防引起鍋爐安全事故。

（5）對(duì)于已經(jīng)鑒定通過(guò)的圖紙及文件，設(shè)計(jì)單位不得隨意更改，尤其是設(shè)計(jì)安全及節(jié)能環(huán)保的部分，如果確實(shí)需要修改，應(yīng)該按照正常手續(xù)辦理。

（6）及時(shí)掌握國(guó)內(nèi)外的新技術(shù)新方法，對(duì)鍋爐產(chǎn)品及時(shí)更新?lián)Q代，爭(zhēng)取設(shè)計(jì)出更受歡迎的節(jié)能環(huán)保新產(chǎn)品，達(dá)到節(jié)能降耗減少環(huán)境污染的目的。

4 結(jié)論

本研究主要對(duì)工業(yè)鍋爐設(shè)計(jì)文件鑒定及節(jié)能審查中存在的問(wèn)題做了相應(yīng)的分析，對(duì)存在的問(wèn)題提出了一些對(duì)策。設(shè)計(jì)文件鑒定及節(jié)能審查是一項(xiàng)牽扯面比較廣的工作，鑒定人員要與時(shí)俱進(jìn)，用專業(yè)的知識(shí)武裝自己，不斷加強(qiáng)學(xué)習(xí)，同時(shí)設(shè)計(jì)人員也應(yīng)該熟練掌握國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)及國(guó)內(nèi)外的新動(dòng)態(tài)，確保生產(chǎn)的鍋爐能夠安全、節(jié)能環(huán)保地運(yùn)行。