周 成
(五大连池市特种设备检验所,黑龙江 五大连池 164199)
锅炉系统复杂,构成部分较多,检验专业水平要求高,检验人员应在总结以往经验的基础上,结合锅炉系统运行状况,做好检验内容与方法的探究,不断提高锅炉检验工作效率与检验水平,消除锅炉运行中的安全隐患,做到防患于未然。
锅炉检验内容较多,包括内部检验、外部检验、水压试验等,检验期间遵守的规范及细节较多,要求检验人员做好充分的准备,了解各项检验内容及校验要求,保证检验工作的认真落实。
锅炉内部检验,顾名思义,指对锅炉内部开展的检验工作,在锅炉停炉后,检查锅炉内部腐蚀、变形、水垢、磨损、泄漏及裂纹情况。检验时,一方面,需拆除分离装置、排污装置、给水装置、汽水挡板等,准备充分照明设备。为保证检验安全性,当检验部分高于地面超过3 m时应搭建用于检验的脚手架。另一方面,认真记录锅炉存在的隐患,详细分析锅炉缺陷严重程度,出具相关的内部检验结论,包括停止运行、整改后运行、限制运行、允许运行等。
锅炉外部检验并不影响锅炉的正常运行,主要针对外部及相关附件进行的质量检验,检验的内容包括:锅炉岗位责任制度、交接班情况是否认真执行、锅炉管道及阀门是否通畅、安全附件是否灵活,是否处于最佳的状态、对人孔、手孔进行检验,看是否发生漏气、漏水情况等。锅炉外部检查属于宏观检查,检验人员需要根据检验情况给出监督运行、停止运行、允许运行的结论。
锅炉含有较多承压部件,一旦发生故障往往引发严重的后果,因此,锅炉检验中应做好水压试验,严格按照《蒸汽锅炉安全技术检查规程》,对承压部件的强度、严密性进行检验。水压试验中应做好充分的准备,明确各承压部件允许的压力值,结合试验结果出具相关的处理意见,及时消除承压部件存在的安全隐患。
目前,锅炉检验方法较多,大体上分为常规检验方法、技术检验方法,不同的检验方法使用的工具以及注意事项不同,要求检验人员熟练掌握不同检验方法操作要点,认真落实检验方法细节,及时检出锅炉中的不良问题,加以针对性处理。
常规检验方法指用肉眼或使用内窥镜、反光镜、放大镜进行检验的方法,该方法又称宏观检查法,包括目视检查法、锤击检查法、灯光检查法、内窥镜检查法等。
2.1.1 目视检查法
目视检查法主要利用肉眼观察,或借助反光镜、5~10倍的放大镜进行观察。目视检查法检查质量受检查人员经验影响较大,要求检查人员拥有丰富的经验。该方法可检查出锅炉母材缺陷,包括水垢、泄漏、变形、明显鼓包、划痕、磨损、裂纹、腐蚀等问题。另外,检查焊缝、表面缺陷,包括未焊透、焊瘤、表面裂纹、咬边、气孔等。
2.1.2 锤击检查法
锤击检查法检验人员使用手锤锤击锅炉某个位置,通过听取锤击声响以及手锤回弹的程度,判断锤击位置是否存在缺陷。同样,锤击检查质量依赖检验人员的经验,仍需由经验丰富的人员操作。锤击检查法使用的手锤,上为六棱尖椎体,下为圆锤平底,柄用坚实的木料制作,重量为0.5 kg。
2.1.3 灯光检查法
灯光检查指使用36 V以下电压的安全防爆灯或手电作为光源,检查器壁看是否存在缺陷。检查时将灯光沿着金属表面照射,如金属有裂纹在灯光照射下可清楚地看到一条黑线;如金属表面鼓起或凹陷,灯光较亮或发暗;如金属被腐蚀,在灯光照射下可看到一些黑色斑点。根据检查到的缺陷,及时采取针对性措施加以处理,以避免锅炉运行中安全事故的发生。
2.1.4 内窥镜检查法
内窥镜检查法是主要借助专业内窥镜进行的检查。将内窥镜深入锅炉相关位置,检验人员能直观地看到内部情况。同时,能对检验部位进行拍照,以分析存在的缺陷。显然内窥镜检查法适用于检验人员不方便进入位置处的缺陷检查。
锅炉技术检验方法也较多,包括表面渗透法、超声波检验法、氧化皮测厚法、金相检验法等,接下来对这些技术检验方法进行逐一分析。
2.2.1 表面渗透法
表面渗透法主要依据毛细管理论而进行检测,其可检验出锅炉的开口、冷隔、气孔、裂纹等缺陷。该种检测方法优点有:适用范围广,受缺陷尺寸、缺陷形状、化学成分、材料等的影响较小。为保证检验质量,应用该检验技术时,一方面,检测前认真清洗要检测位置,做好渗透、乳化等处理工作。另一方面,检测完成后对检测结果进行认真分析,必要情况下进行多次检验,保证检测结果的准确性。
2.2.2 超声波检验法
超声波检测法属于无损检测方法,在锅炉检测中的应用效果显著,可对锅炉的焊缝、钢板裂纹、表面缺陷进行检测。使用该种方法应注意的问题有:(1)根据锅炉检测工作要求及具体情况选择合适的仪器、探伤时间,使用合适的探伤频率;(2)如锅炉表面不满足探伤要求,应做修正处理,使用合适的耦合方法与耦合剂,确定合理的探伤灵敏度,保证探伤结果的准确性。
2.2.3 氧化皮测厚法
采用该种方法对锅炉管氧化层厚度进行测厚,评估锅炉管使用寿命,防止受高温影响爆管事故的发生。检测时可使用超声设备进行检测,在示波器上不仅能够显示金属-氧化层射频回波,而且还能测量超声波在管壁以及氧化层中的传播时间,根据超声波声速,便可获得内壁氧化层厚度。例如,使用TubeAlertSM管内壁氧化皮厚度测定系统,可方便地计算出管壁当量温度及剩余使用寿命,检验人员根据检测结果作出替换、修理与继续运行的决定。
2.2.4 金相检验法
金相检验法在锅炉检验中的应用体现在:(1)检验与评定锅炉高温材料或部件,运行期间的损伤及老化程度;(2)检验与评定锅炉事故材料或部件的损伤程度,分析事故发生原因。金相检验法在锅炉检验中的优点有:不受检验物件尺寸影响;不会给被检验物带来破坏。应用该检验法发现锅炉存在以下问题时,应及时更换相关部件:(1)已经出现疲劳裂纹或蠕变裂纹;(2)钼钢、碳钢石墨化程度超过4级;(3)高温过热及再热器管表面氧化皮厚度超过0.6 mm,并且晶界氧化裂纹深度超过3~5个晶粒。
除此之外,无论采用何种检验方法进行检验,应保证检验工作中的安全,具体应注重以下细节。
首先,锅炉检验时,将被检锅炉与其他锅炉分离开来,被检验锅炉与其他锅炉共用排烟烟道、供汽管道时也应完全分离。其次,如需停炉检验,应按照正常程序进行停炉操作,降压降温,充分冷却后全部排除余水。同时,清除干净水垢以及元件表面的灰尘。最后,检验前向元件内部、锅壳、锅筒等中充分通风,清除残存的不良气体。在潮湿的烟道或锅筒中检查时可用手电筒照明,如使用点灯照明电压不能超过24 V。如在较干燥的烟道中检查时,应有妥善的安全措施,应用照明电压不能超过36 V。另外,在锅筒内开展检验工作时,外面应有人监护,避免发生危险而无人察觉。
锅炉检验是保证锅炉安全运行的保障,要求检验人员提高认识,结合锅炉检验工作要求,做好锅炉检验工作研究,掌握不同检验方法,及时检出与处理锅炉存在的安全隐患,为锅炉的安全、稳定运行奠定坚实基础。本研究得出以下结论。
(1)锅炉检验内容较多,可分为锅炉内部检验、外部检验以及水压试验,要求检验人员充分认识到锅炉检验的重要性,明确检验工作内容,制定详细的检验工作计划,保证检验工作的圆满完成。
(2)锅炉检验常规方法包括目视检查、锤击检查、灯光检查、内窥镜检查法,能检查出锅炉常见的缺陷,包括裂纹、磨损、划痕等,究竟采用何种检验方法,需要根据检查内容、具体情况而定,但常规检测法主要依赖检验人员的检验及专业技能水平,因此,需要有经验丰富的人员负责实施。
(3)锅炉检验还可应用技术检验法,包括表面渗透法、超声波检验法、氧化皮测厚法、金相检验法等,部分检验方法需要应用专业的检验工具及设备,因此,要求技术人员熟悉各种检验工具及设备操作规范,严格按照检验流程开展检验工作,保证检验结果的准确性。另外,检验工作时应注重安全,做好充分的检验准备,使用合理的照明设备,并有人监护。