锅炉定期检验常见问题分析与要点分析探究

周必云

(大同市综合检验检测中心 山西大同 037010)

锅炉的使用工况比较恶劣，是在高温高压的水汽介质环境下工作，使用过程中，存在产生缺陷的可能，如果不能提前消灭隐患及时处理缺陷，不但会影响设备的正常运行，还会导致安全事故。因此，按照国家规定，锅炉应进行定期检验，通过定期检验，及时发现锅炉的使用缺陷和安全隐患，使锅炉使用稳定性和安全性得到有效保证。

1 锅炉定期检验的重要性

锅炉定期检验的重要性具体如下。

1.1 定期内部检验并制订缺陷处理方案

在锅炉使用过程中，由于环境和工况较为恶劣，因此当传热较差、应力集中时，会导致锅炉出现渗漏、腐蚀、裂纹以及变形等问题，锅炉停炉状态下的内部检验，可以及时发现缺陷，并通过分析，使缺陷有一个合理的处理方案，同时制订出消除再次产生缺陷隐患的方案。

1.2 定期外部检验实际运行中的管理问题

锅炉使用过程中的外部检验，可以发现锅炉实际运行和使用管理中的问题，比如设备安全状况（运行参数是否超过设计值）、运行状况（超温、排放及噪音超标、跑冒滴漏等）、安全附件及附属装置灵敏度、现场操作、运行记录、水质管理以及制度执行情况等，发现问题并及时提出改进意见，确保锅炉安全运行。

2 锅炉检验项目及准备工作

2.1 锅炉检验项目

一般而言，锅炉同一年度定期检验顺序为内部检验、水压试验、外部检验。但由于锅炉及其生产工艺各异，运行时段不同，因此实际检验中经常需要根据实际生产调整顺序。

由于锅炉炉型千差万别，因此检验项目也因地制宜。内部检验，重点检验水冷壁管、对流管、烟管、集箱、管板、锅筒、炉胆（回燃室）等易产生缺陷受压元部件；还应检验过热器、省煤器、减温器、分汽缸等成型件；还应对管道、阀门、支吊架、炉墙、辅机等进行检验。外部检验，重点检验安全附件及保护装置灵敏度，包括安全阀、压力表、水位表计、超压报警及联锁、水位报警及联锁、熄火保护装置等，以及膨胀指示器防爆门的可靠性等。

2.2 锅炉检验的准备工作

在对锅炉实施定期检验之前，检验人员应做好各项准备工作，主要内容如下：（1）检验人员应对锅炉相关技术资料以及安全技术档案进行核查；（2）检验机构应以国家政策和法律为基础，对锅炉检验方案进行编制；（3）检验人员在对锅炉实施检验之前，应联系锅炉使用单位，锅炉使用单位应积极配合检验人员，做好检验准备工作[1]。与此同时，由于锅炉检验具有一定危险性且相对复杂，因此在检验过程中，检验人员应严格进行防护，并严格按照规范进行检验，在保障检验人员人身安全的前提下，使检验效率进一步提高。

3 锅炉定期检验期限及方法

3.1 锅炉检验期限

锅炉定期检验期限，应按《锅炉安全技术规程》（TSG 11-2020）有关条文执行。需要注意的是，《特种设备法》及《锅炉安全技术规程》中规定：锅炉定期检验采用报检受理制，使用单位应在检验有效期前一个月向检验单位提出检验申请，以便合理安排检验时间。

3.2 锅炉检验方法

在对锅炉实施检验过程中，主要检验方式有目测检验法、锤击检查法、超声测厚法、以及射线渗透检查法、水（耐）压试验检查法等。检验人员应以缺陷所在部件以及问题为基础，对检验方法进行选择，各检验方法具体内容如下。

3.2.1 目测检验法和锤击检查法

（1）在锅炉检验过程中，目测检测法为最常见、最基础的方式。锅炉受压元部件的变形、水垢、腐蚀、爆裂、泄露等缺陷一目了然。目测检测法具有快捷、方便等优点，通常情况下，检验人员可以通过目测检测法检验处70%以上的缺陷，但是相较于其他检验方式，该种方式准确率较低且存在检验死角。

（2）锤击检验法也属于一种常用的宏观检验方法，经验丰富的检验人员可以通过锤击对目测检验法无法观察到的锅炉受压元部件元件是否存在焊缝内部缺陷、水垢结生情况、壁厚减薄现状、材料内部裂纹等先天问题及新增缺陷进行判断，大致了解锅炉的使用情况和安全状况[2]。

3.2.2 超声波检验法

定期检验中检验人员经常使用超声波测厚仪对筒体和管子壁厚进行检测。超声波测厚，是根据超声波脉冲反射原理来进行厚度测量，当探头发射的超声波脉冲通过被测物体到达材料分界面时，脉冲被反射回探头，通过精确测量超声波在材料中传播的时间来确定被测材料的厚度。凡能使超声波以一恒定速度在其内部传播的各种材料均可采用此原理测量。在锅炉定期检验中，主要检测板材和管材在使用过程中受腐蚀或磨损后的减薄程度。检验人员应以锅炉实际情况为依据，对测厚仪器以及测厚点进行合理选择。除此之外，若锅炉表面不符合测厚要求，检验人员应先对锅炉表面进行修整，并以实际情况为基础，对耦合方法和耦合剂进行选择，使超声波检测准确性进一步提高。

3.2.3 射线检测法

为了对锅炉内部缺陷进行检验，检验人员可以借助射线探伤方式实施检验。在检验过程中，检验人员应以技术要求以及被检对象的特点为基础，对射线检验条件、方法以及器材进行合理选择，使射线检验结果更加客观、准确[3]。在对射线检验结果进行分析过程中，检验人员应对锅炉缺陷大小、分布、形状、数量、位置以及性质等情况进行阐述，并预测缺陷发展趋势，使射线检测的有效性得到进一步提高。

3.2.4 水（耐）压试验

使用水（气、油）加压的方式对锅炉进行检验即为水（耐）压试验。在水（耐）压试验过程中，通过施加一定的压力，可以对锅炉焊接严密性以及强度进行检测，达到分析锅炉质量的目的。

水压试验的试验压力及试验条件，应符合新《锅炉安全技术规程》（TSG 11-2020）有关条文规定。

4 锅炉检验主要内容及要点

4.1 锅筒检验

锅筒最易产生的缺陷是水位线附近的腐蚀。在锅炉水侧水位线附近，通常会出现腐蚀现象。这主要因为，水位线附近存在水位波动，如果在用锅炉的补给水不能控制合格的硬度和pH以及悬浮物等值，运行中的浓缩蒸发将导致锅水溶解固形物、碱度等数值急剧增加，加之未能合理进行定期排污和表面排污，最终导致锅水指标超标，水质恶化，造成水位处腐蚀严重。

此外，汽水分离装置、匀流挡板、分流隔板、节流孔板、连续排污管等锅筒内件的设置情况及与锅筒的连接情况也是需要认真检查之处；人孔圈及人孔盖密封面常因腐蚀而导致装配不严密，也是需要检验之处。

4.2 炉胆及回燃室检验

对中小型锅炉尤其燃油燃气，炉胆及回燃室是最常见的受压部件，而且都是全部件包覆锅炉燃烧室，受热温度最高、辐射换热最强、运行工况最差的部件。炉胆最常见的缺陷是水垢和变形，以及由此产生的裂纹泄露。由于炉胆换热强，水质稍有恶化，沸腾部位立刻产生水垢；水垢的产生进一步恶化了换热，久而久之，造成该部位冷却不及时，长期过热致使材质劣化形成变形甚至裂漏。

4.3 管板和烟管检验

管板和烟管也是中小型锅炉尤其燃油燃气锅炉最常见的受压部件，二者同时存在组成架构，是锅炉的主要受热面，使用过程中产生的缺陷也是互有关联。管板和烟管最常见的共同缺陷是泄露，而且一旦发现泄露缺陷，并不能立即确定缺陷是发生在管板还是烟管。由于热胀冷缩和负荷变动，锅炉实际运行过程中，整束烟管与前后管板形成的架构存在呼吸，也就是位移（设计中会考虑这点），但当实际工况与原设计出入较大时超出设计极限（如近期内燃气锅炉燃烧器的低氮改造形成的燃烧火焰变长），烟管与管板连接的焊口（胀口）会产生明显的应力集中，这时连接焊口便会发生泄漏。另外，同前文，水质问题同样会导致管板及烟管结生水垢影响冷却，造成裂漏。对于管板，如果裂漏的焊口较多，还会造成管孔区孔桥的贯穿型辐射状裂纹，导致管板报废。尤其曾多次更换烟管的锅炉，管板最易出现这种情况。对烟管，尤其螺纹烟管，冷凝系统故障导致水质的酸碱度不当，会从罅隙处腐蚀，腐蚀延续导致穿孔泄漏。以上都是管板和烟管的检验重点。

4.4 水冷壁管和对流管检验

水管的使用缺陷有水垢、过热、变形、腐蚀、磨损、爆裂和泄露。水垢，是老生常谈的问题，由于补给水硬度超标，受热面结生水垢，通道狭小的水管更易被水垢堵塞。关于过热和变形，水冷壁管和对流管损坏的原因主要是因冷却不及时造成的过热变形，在长期高温作用下，钢材壁温升高，处于过热状态，强度刚度降低导致变形。折焰角区域水冷壁管还会同时出现磨损、胀粗等问题。冷灰斗区域的水冷壁管会出现磨损、砸扁以及碰伤等问题，水封槽上的水冷壁管会出现鳍片开裂、裂纹以及腐蚀等问题；水冷壁固定件出现损坏、变形等问题，导致固定件与水冷壁管之间的焊缝出现超标咬边以及裂纹等问题；膜式水冷壁打焦孔、人孔、观火孔以及吹灰器孔周围的水冷壁管会出现变形、鼓包、磨损、拉裂以及鳍片开裂等问题，若不能及时对裂纹进行处理，则会导致水冷壁管出现损伤，影响锅炉的正常使用。锅炉低氮改造，有时采用炉膛喷射尿素，尿毒会破坏水冷壁管外壁的表面氧化层露出母材，加速水管的进一步氧化，氧化-还原交替进行，水管很快腐蚀穿孔。对流烟道常因设计不合理或除灰不及时，导致烟道积灰，灰中的硫酸亚硫酸物质会对对流管外侧造成腐蚀。水管是锅炉的主要受热面，也是最容易出现问题的部件，在检验中应进行针对性的重点检查。

4.5 过热器以及省煤器检验

在对过热器以及省煤器进行检验过程中，检验人员通常需要先使用目测检测法对其磨损情况进行观察。在检验过程中，检验人员需要重点对吹灰器、高温出口段管道等部位进行观察，对二者的磨损程度进行分析[4-5]。一般情况下，省煤器会出现低温腐蚀、异物堆积以及裂纹等故障，过热器会出现高温腐蚀等故障。当过热器以及省煤器存在磨损时，通常导致管道产生变形等问题，影响锅炉的使用寿命。因此，检验人员应严格检查其的使用情况，一旦发现磨损，应立即提出并向使用单位了解运行状况，提出修理方案，并制定或建议消除隐患办法，使锅炉使用寿命进一步增加。

4.6 减温器检验

在锅炉运行过程中，减温器表面极易产生腐蚀和氧化等问题，因此检验人员应对减温器重点检验，主要检验内容如下：（1）检验人员应对减温器筒体表面裂纹、腐蚀以及氧化等缺陷进行检验；（2）检验人员应使用无损检测方式对内套筒定位螺栓焊缝、筒体环焊缝以及封头焊缝等位置的裂纹实施无损探伤检验；（3）检验人员应对集箱、支座以及吊耳的连接焊缝以及管座脚缝焊表面缺陷进行检验；（4）检验人员还应对混合式减温器内套筒的破损、开裂、移位、变形以及喷嘴或喷水孔的脱落、堵塞、磨损和裂纹问题进行检验；（5）当锅炉运行时间大于50 000 h 时，检验人员应借助射线或超声波方式对角焊缝表面、主焊缝表面以及筒体表面实施探伤检验[6]。除此之外，在对减温器实施检验过程中，检验人员应认真仔细，严禁破坏减温器。当减温器存在裂纹等问题时，检验人员应根据裂纹位置选择合理的措施进行处理，保障减温器的使用状态。

4.7 安全附件和保护装置检验

安全附件和保护装置及辅机，是监测锅炉及系统运行主要仪表设施，其可靠性、灵敏性和准确性关乎锅炉运行安全，是外部检验的重点。检验人员在进行外部检验时，在不影响锅炉安全运行的情况下，应进行现场测试，包括水位叫水、安全阀排放试验、水位报警及联锁测试、超压报警及联锁测试等。

5 结语

综上所述，在锅炉使用过程中，由于使用环境以及工况的影响，会使锅炉各部位出现不同程度的问题和缺陷，严重时还会引发爆炸等安全事故。为了保障锅炉运行的安全性，锅炉应进行定期检验。由于锅炉检验工作是一项综合性工作，因此检验人员应提高自身的操作水平和专业素养，以锅炉实际使用情况和检验规范为基础，制订合理的检验方案，做好各项检验工作，控制各检验细节问题，对水冷壁管、对流管、烟管、集箱、管板、锅筒、炉胆（回燃室）等受压元部件，以及减温器、过热器、省煤器、分汽缸等成型件，安全附件和保护装置等仪器重点检验，还应对管道、阀门、支吊架、炉墙、辅机等进行检验，及时发现锅炉运行中的缺陷，出具真实报告，提出整改意见，分析好解决安全隐患，保障锅炉运行安全性，提高锅炉运行效率。