鍋爐定期檢驗(yàn)常見問題分析與要點(diǎn)分析探究

周必云

(大同市綜合檢驗(yàn)檢測中心 山西大同 037010)

鍋爐的使用工況比較惡劣，是在高溫高壓的水汽介質(zhì)環(huán)境下工作，使用過程中，存在產(chǎn)生缺陷的可能，如果不能提前消滅隱患及時處理缺陷，不但會影響設(shè)備的正常運(yùn)行，還會導(dǎo)致安全事故。因此，按照國家規(guī)定，鍋爐應(yīng)進(jìn)行定期檢驗(yàn)，通過定期檢驗(yàn)，及時發(fā)現(xiàn)鍋爐的使用缺陷和安全隱患，使鍋爐使用穩(wěn)定性和安全性得到有效保證。

1 鍋爐定期檢驗(yàn)的重要性

鍋爐定期檢驗(yàn)的重要性具體如下。

1.1 定期內(nèi)部檢驗(yàn)并制訂缺陷處理方案

在鍋爐使用過程中，由于環(huán)境和工況較為惡劣，因此當(dāng)傳熱較差、應(yīng)力集中時，會導(dǎo)致鍋爐出現(xiàn)滲漏、腐蝕、裂紋以及變形等問題，鍋爐停爐狀態(tài)下的內(nèi)部檢驗(yàn)，可以及時發(fā)現(xiàn)缺陷，并通過分析，使缺陷有一個合理的處理方案，同時制訂出消除再次產(chǎn)生缺陷隱患的方案。

1.2 定期外部檢驗(yàn)實(shí)際運(yùn)行中的管理問題

鍋爐使用過程中的外部檢驗(yàn)，可以發(fā)現(xiàn)鍋爐實(shí)際運(yùn)行和使用管理中的問題，比如設(shè)備安全狀況（運(yùn)行參數(shù)是否超過設(shè)計(jì)值）、運(yùn)行狀況（超溫、排放及噪音超標(biāo)、跑冒滴漏等）、安全附件及附屬裝置靈敏度、現(xiàn)場操作、運(yùn)行記錄、水質(zhì)管理以及制度執(zhí)行情況等，發(fā)現(xiàn)問題并及時提出改進(jìn)意見，確保鍋爐安全運(yùn)行。

2 鍋爐檢驗(yàn)項(xiàng)目及準(zhǔn)備工作

2.1 鍋爐檢驗(yàn)項(xiàng)目

一般而言，鍋爐同一年度定期檢驗(yàn)順序?yàn)閮?nèi)部檢驗(yàn)、水壓試驗(yàn)、外部檢驗(yàn)。但由于鍋爐及其生產(chǎn)工藝各異，運(yùn)行時段不同，因此實(shí)際檢驗(yàn)中經(jīng)常需要根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)調(diào)整順序。

由于鍋爐爐型千差萬別，因此檢驗(yàn)項(xiàng)目也因地制宜。內(nèi)部檢驗(yàn)，重點(diǎn)檢驗(yàn)水冷壁管、對流管、煙管、集箱、管板、鍋筒、爐膽（回燃室）等易產(chǎn)生缺陷受壓元部件；還應(yīng)檢驗(yàn)過熱器、省煤器、減溫器、分汽缸等成型件；還應(yīng)對管道、閥門、支吊架、爐墻、輔機(jī)等進(jìn)行檢驗(yàn)。外部檢驗(yàn)，重點(diǎn)檢驗(yàn)安全附件及保護(hù)裝置靈敏度，包括安全閥、壓力表、水位表計(jì)、超壓報(bào)警及聯(lián)鎖、水位報(bào)警及聯(lián)鎖、熄火保護(hù)裝置等，以及膨脹指示器防爆門的可靠性等。

2.2 鍋爐檢驗(yàn)的準(zhǔn)備工作

在對鍋爐實(shí)施定期檢驗(yàn)之前，檢驗(yàn)人員應(yīng)做好各項(xiàng)準(zhǔn)備工作，主要內(nèi)容如下：（1）檢驗(yàn)人員應(yīng)對鍋爐相關(guān)技術(shù)資料以及安全技術(shù)檔案進(jìn)行核查；（2）檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)應(yīng)以國家政策和法律為基礎(chǔ)，對鍋爐檢驗(yàn)方案進(jìn)行編制；（3）檢驗(yàn)人員在對鍋爐實(shí)施檢驗(yàn)之前，應(yīng)聯(lián)系鍋爐使用單位，鍋爐使用單位應(yīng)積極配合檢驗(yàn)人員，做好檢驗(yàn)準(zhǔn)備工作[1]。與此同時，由于鍋爐檢驗(yàn)具有一定危險性且相對復(fù)雜，因此在檢驗(yàn)過程中，檢驗(yàn)人員應(yīng)嚴(yán)格進(jìn)行防護(hù)，并嚴(yán)格按照規(guī)范進(jìn)行檢驗(yàn)，在保障檢驗(yàn)人員人身安全的前提下，使檢驗(yàn)效率進(jìn)一步提高。

3 鍋爐定期檢驗(yàn)期限及方法

3.1 鍋爐檢驗(yàn)期限

鍋爐定期檢驗(yàn)期限，應(yīng)按《鍋爐安全技術(shù)規(guī)程》（TSG 11-2020）有關(guān)條文執(zhí)行。需要注意的是，《特種設(shè)備法》及《鍋爐安全技術(shù)規(guī)程》中規(guī)定：鍋爐定期檢驗(yàn)采用報(bào)檢受理制，使用單位應(yīng)在檢驗(yàn)有效期前一個月向檢驗(yàn)單位提出檢驗(yàn)申請，以便合理安排檢驗(yàn)時間。

3.2 鍋爐檢驗(yàn)方法

在對鍋爐實(shí)施檢驗(yàn)過程中，主要檢驗(yàn)方式有目測檢驗(yàn)法、錘擊檢查法、超聲測厚法、以及射線滲透檢查法、水（耐）壓試驗(yàn)檢查法等。檢驗(yàn)人員應(yīng)以缺陷所在部件以及問題為基礎(chǔ)，對檢驗(yàn)方法進(jìn)行選擇，各檢驗(yàn)方法具體內(nèi)容如下。

3.2.1 目測檢驗(yàn)法和錘擊檢查法

（1）在鍋爐檢驗(yàn)過程中，目測檢測法為最常見、最基礎(chǔ)的方式。鍋爐受壓元部件的變形、水垢、腐蝕、爆裂、泄露等缺陷一目了然。目測檢測法具有快捷、方便等優(yōu)點(diǎn)，通常情況下，檢驗(yàn)人員可以通過目測檢測法檢驗(yàn)處70%以上的缺陷，但是相較于其他檢驗(yàn)方式，該種方式準(zhǔn)確率較低且存在檢驗(yàn)死角。

（2）錘擊檢驗(yàn)法也屬于一種常用的宏觀檢驗(yàn)方法，經(jīng)驗(yàn)豐富的檢驗(yàn)人員可以通過錘擊對目測檢驗(yàn)法無法觀察到的鍋爐受壓元部件元件是否存在焊縫內(nèi)部缺陷、水垢結(jié)生情況、壁厚減薄現(xiàn)狀、材料內(nèi)部裂紋等先天問題及新增缺陷進(jìn)行判斷，大致了解鍋爐的使用情況和安全狀況[2]。

3.2.2 超聲波檢驗(yàn)法

定期檢驗(yàn)中檢驗(yàn)人員經(jīng)常使用超聲波測厚儀對筒體和管子壁厚進(jìn)行檢測。超聲波測厚，是根據(jù)超聲波脈沖反射原理來進(jìn)行厚度測量，當(dāng)探頭發(fā)射的超聲波脈沖通過被測物體到達(dá)材料分界面時，脈沖被反射回探頭，通過精確測量超聲波在材料中傳播的時間來確定被測材料的厚度。凡能使超聲波以一恒定速度在其內(nèi)部傳播的各種材料均可采用此原理測量。在鍋爐定期檢驗(yàn)中，主要檢測板材和管材在使用過程中受腐蝕或磨損后的減薄程度。檢驗(yàn)人員應(yīng)以鍋爐實(shí)際情況為依據(jù)，對測厚儀器以及測厚點(diǎn)進(jìn)行合理選擇。除此之外，若鍋爐表面不符合測厚要求，檢驗(yàn)人員應(yīng)先對鍋爐表面進(jìn)行修整，并以實(shí)際情況為基礎(chǔ)，對耦合方法和耦合劑進(jìn)行選擇，使超聲波檢測準(zhǔn)確性進(jìn)一步提高。

3.2.3 射線檢測法

為了對鍋爐內(nèi)部缺陷進(jìn)行檢驗(yàn)，檢驗(yàn)人員可以借助射線探傷方式實(shí)施檢驗(yàn)。在檢驗(yàn)過程中，檢驗(yàn)人員應(yīng)以技術(shù)要求以及被檢對象的特點(diǎn)為基礎(chǔ)，對射線檢驗(yàn)條件、方法以及器材進(jìn)行合理選擇，使射線檢驗(yàn)結(jié)果更加客觀、準(zhǔn)確[3]。在對射線檢驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析過程中，檢驗(yàn)人員應(yīng)對鍋爐缺陷大小、分布、形狀、數(shù)量、位置以及性質(zhì)等情況進(jìn)行闡述，并預(yù)測缺陷發(fā)展趨勢，使射線檢測的有效性得到進(jìn)一步提高。

3.2.4 水（耐）壓試驗(yàn)

使用水（氣、油）加壓的方式對鍋爐進(jìn)行檢驗(yàn)即為水（耐）壓試驗(yàn)。在水（耐）壓試驗(yàn)過程中，通過施加一定的壓力，可以對鍋爐焊接嚴(yán)密性以及強(qiáng)度進(jìn)行檢測，達(dá)到分析鍋爐質(zhì)量的目的。

水壓試驗(yàn)的試驗(yàn)壓力及試驗(yàn)條件，應(yīng)符合新《鍋爐安全技術(shù)規(guī)程》（TSG 11-2020）有關(guān)條文規(guī)定。

4 鍋爐檢驗(yàn)主要內(nèi)容及要點(diǎn)

4.1 鍋筒檢驗(yàn)

鍋筒最易產(chǎn)生的缺陷是水位線附近的腐蝕。在鍋爐水側(cè)水位線附近，通常會出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象。這主要因?yàn)?，水位線附近存在水位波動，如果在用鍋爐的補(bǔ)給水不能控制合格的硬度和pH以及懸浮物等值，運(yùn)行中的濃縮蒸發(fā)將導(dǎo)致鍋水溶解固形物、堿度等數(shù)值急劇增加，加之未能合理進(jìn)行定期排污和表面排污，最終導(dǎo)致鍋水指標(biāo)超標(biāo)，水質(zhì)惡化，造成水位處腐蝕嚴(yán)重。

此外，汽水分離裝置、勻流擋板、分流隔板、節(jié)流孔板、連續(xù)排污管等鍋筒內(nèi)件的設(shè)置情況及與鍋筒的連接情況也是需要認(rèn)真檢查之處；人孔圈及人孔蓋密封面常因腐蝕而導(dǎo)致裝配不嚴(yán)密，也是需要檢驗(yàn)之處。

4.2 爐膽及回燃室檢驗(yàn)

對中小型鍋爐尤其燃油燃?xì)?，爐膽及回燃室是最常見的受壓部件，而且都是全部件包覆鍋爐燃燒室，受熱溫度最高、輻射換熱最強(qiáng)、運(yùn)行工況最差的部件。爐膽最常見的缺陷是水垢和變形，以及由此產(chǎn)生的裂紋泄露。由于爐膽換熱強(qiáng)，水質(zhì)稍有惡化，沸騰部位立刻產(chǎn)生水垢；水垢的產(chǎn)生進(jìn)一步惡化了換熱，久而久之，造成該部位冷卻不及時，長期過熱致使材質(zhì)劣化形成變形甚至裂漏。

4.3 管板和煙管檢驗(yàn)

管板和煙管也是中小型鍋爐尤其燃油燃?xì)忮仩t最常見的受壓部件，二者同時存在組成架構(gòu)，是鍋爐的主要受熱面，使用過程中產(chǎn)生的缺陷也是互有關(guān)聯(lián)。管板和煙管最常見的共同缺陷是泄露，而且一旦發(fā)現(xiàn)泄露缺陷，并不能立即確定缺陷是發(fā)生在管板還是煙管。由于熱脹冷縮和負(fù)荷變動，鍋爐實(shí)際運(yùn)行過程中，整束煙管與前后管板形成的架構(gòu)存在呼吸，也就是位移（設(shè)計(jì)中會考慮這點(diǎn)），但當(dāng)實(shí)際工況與原設(shè)計(jì)出入較大時超出設(shè)計(jì)極限（如近期內(nèi)燃?xì)忮仩t燃燒器的低氮改造形成的燃燒火焰變長），煙管與管板連接的焊口（脹口）會產(chǎn)生明顯的應(yīng)力集中，這時連接焊口便會發(fā)生泄漏。另外，同前文，水質(zhì)問題同樣會導(dǎo)致管板及煙管結(jié)生水垢影響冷卻，造成裂漏。對于管板，如果裂漏的焊口較多，還會造成管孔區(qū)孔橋的貫穿型輻射狀裂紋，導(dǎo)致管板報(bào)廢。尤其曾多次更換煙管的鍋爐，管板最易出現(xiàn)這種情況。對煙管，尤其螺紋煙管，冷凝系統(tǒng)故障導(dǎo)致水質(zhì)的酸堿度不當(dāng)，會從罅隙處腐蝕，腐蝕延續(xù)導(dǎo)致穿孔泄漏。以上都是管板和煙管的檢驗(yàn)重點(diǎn)。

4.4 水冷壁管和對流管檢驗(yàn)

水管的使用缺陷有水垢、過熱、變形、腐蝕、磨損、爆裂和泄露。水垢，是老生常談的問題，由于補(bǔ)給水硬度超標(biāo)，受熱面結(jié)生水垢，通道狹小的水管更易被水垢堵塞。關(guān)于過熱和變形，水冷壁管和對流管損壞的原因主要是因冷卻不及時造成的過熱變形，在長期高溫作用下，鋼材壁溫升高，處于過熱狀態(tài)，強(qiáng)度剛度降低導(dǎo)致變形。折焰角區(qū)域水冷壁管還會同時出現(xiàn)磨損、脹粗等問題。冷灰斗區(qū)域的水冷壁管會出現(xiàn)磨損、砸扁以及碰傷等問題，水封槽上的水冷壁管會出現(xiàn)鰭片開裂、裂紋以及腐蝕等問題；水冷壁固定件出現(xiàn)損壞、變形等問題，導(dǎo)致固定件與水冷壁管之間的焊縫出現(xiàn)超標(biāo)咬邊以及裂紋等問題；膜式水冷壁打焦孔、人孔、觀火孔以及吹灰器孔周圍的水冷壁管會出現(xiàn)變形、鼓包、磨損、拉裂以及鰭片開裂等問題，若不能及時對裂紋進(jìn)行處理，則會導(dǎo)致水冷壁管出現(xiàn)損傷，影響鍋爐的正常使用。鍋爐低氮改造，有時采用爐膛噴射尿素，尿毒會破壞水冷壁管外壁的表面氧化層露出母材，加速水管的進(jìn)一步氧化，氧化-還原交替進(jìn)行，水管很快腐蝕穿孔。對流煙道常因設(shè)計(jì)不合理或除灰不及時，導(dǎo)致煙道積灰，灰中的硫酸亞硫酸物質(zhì)會對對流管外側(cè)造成腐蝕。水管是鍋爐的主要受熱面，也是最容易出現(xiàn)問題的部件，在檢驗(yàn)中應(yīng)進(jìn)行針對性的重點(diǎn)檢查。

4.5 過熱器以及省煤器檢驗(yàn)

在對過熱器以及省煤器進(jìn)行檢驗(yàn)過程中，檢驗(yàn)人員通常需要先使用目測檢測法對其磨損情況進(jìn)行觀察。在檢驗(yàn)過程中，檢驗(yàn)人員需要重點(diǎn)對吹灰器、高溫出口段管道等部位進(jìn)行觀察，對二者的磨損程度進(jìn)行分析[4-5]。一般情況下，省煤器會出現(xiàn)低溫腐蝕、異物堆積以及裂紋等故障，過熱器會出現(xiàn)高溫腐蝕等故障。當(dāng)過熱器以及省煤器存在磨損時，通常導(dǎo)致管道產(chǎn)生變形等問題，影響鍋爐的使用壽命。因此，檢驗(yàn)人員應(yīng)嚴(yán)格檢查其的使用情況，一旦發(fā)現(xiàn)磨損，應(yīng)立即提出并向使用單位了解運(yùn)行狀況，提出修理方案，并制定或建議消除隱患辦法，使鍋爐使用壽命進(jìn)一步增加。

4.6 減溫器檢驗(yàn)

在鍋爐運(yùn)行過程中，減溫器表面極易產(chǎn)生腐蝕和氧化等問題，因此檢驗(yàn)人員應(yīng)對減溫器重點(diǎn)檢驗(yàn)，主要檢驗(yàn)內(nèi)容如下：（1）檢驗(yàn)人員應(yīng)對減溫器筒體表面裂紋、腐蝕以及氧化等缺陷進(jìn)行檢驗(yàn)；（2）檢驗(yàn)人員應(yīng)使用無損檢測方式對內(nèi)套筒定位螺栓焊縫、筒體環(huán)焊縫以及封頭焊縫等位置的裂紋實(shí)施無損探傷檢驗(yàn)；（3）檢驗(yàn)人員應(yīng)對集箱、支座以及吊耳的連接焊縫以及管座腳縫焊表面缺陷進(jìn)行檢驗(yàn)；（4）檢驗(yàn)人員還應(yīng)對混合式減溫器內(nèi)套筒的破損、開裂、移位、變形以及噴嘴或噴水孔的脫落、堵塞、磨損和裂紋問題進(jìn)行檢驗(yàn)；（5）當(dāng)鍋爐運(yùn)行時間大于50 000 h 時，檢驗(yàn)人員應(yīng)借助射線或超聲波方式對角焊縫表面、主焊縫表面以及筒體表面實(shí)施探傷檢驗(yàn)[6]。除此之外，在對減溫器實(shí)施檢驗(yàn)過程中，檢驗(yàn)人員應(yīng)認(rèn)真仔細(xì)，嚴(yán)禁破壞減溫器。當(dāng)減溫器存在裂紋等問題時，檢驗(yàn)人員應(yīng)根據(jù)裂紋位置選擇合理的措施進(jìn)行處理，保障減溫器的使用狀態(tài)。

4.7 安全附件和保護(hù)裝置檢驗(yàn)

安全附件和保護(hù)裝置及輔機(jī)，是監(jiān)測鍋爐及系統(tǒng)運(yùn)行主要儀表設(shè)施，其可靠性、靈敏性和準(zhǔn)確性關(guān)乎鍋爐運(yùn)行安全，是外部檢驗(yàn)的重點(diǎn)。檢驗(yàn)人員在進(jìn)行外部檢驗(yàn)時，在不影響鍋爐安全運(yùn)行的情況下，應(yīng)進(jìn)行現(xiàn)場測試，包括水位叫水、安全閥排放試驗(yàn)、水位報(bào)警及聯(lián)鎖測試、超壓報(bào)警及聯(lián)鎖測試等。

5 結(jié)語

綜上所述，在鍋爐使用過程中，由于使用環(huán)境以及工況的影響，會使鍋爐各部位出現(xiàn)不同程度的問題和缺陷，嚴(yán)重時還會引發(fā)爆炸等安全事故。為了保障鍋爐運(yùn)行的安全性，鍋爐應(yīng)進(jìn)行定期檢驗(yàn)。由于鍋爐檢驗(yàn)工作是一項(xiàng)綜合性工作，因此檢驗(yàn)人員應(yīng)提高自身的操作水平和專業(yè)素養(yǎng)，以鍋爐實(shí)際使用情況和檢驗(yàn)規(guī)范為基礎(chǔ)，制訂合理的檢驗(yàn)方案，做好各項(xiàng)檢驗(yàn)工作，控制各檢驗(yàn)細(xì)節(jié)問題，對水冷壁管、對流管、煙管、集箱、管板、鍋筒、爐膽（回燃室）等受壓元部件，以及減溫器、過熱器、省煤器、分汽缸等成型件，安全附件和保護(hù)裝置等儀器重點(diǎn)檢驗(yàn)，還應(yīng)對管道、閥門、支吊架、爐墻、輔機(jī)等進(jìn)行檢驗(yàn)，及時發(fā)現(xiàn)鍋爐運(yùn)行中的缺陷，出具真實(shí)報(bào)告，提出整改意見，分析好解決安全隱患，保障鍋爐運(yùn)行安全性，提高鍋爐運(yùn)行效率。