在役電站鍋爐定期檢驗問題的分析
許杰
摘 要:本文結(jié)合工作經(jīng)驗，對電站鍋爐定期檢驗工作中資料審查、編制檢驗方案、檢驗方法、主要受壓元件檢驗幾個方面的相關(guān)問題進(jìn)行了分析，并提出了一些看法，為今后檢驗工作起到借鑒作用。
關(guān)鍵詞：鍋爐 檢驗方法
前 言
隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，電力安全將直接影響國民經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定健康 ，電力已日漸成為國民經(jīng)濟(jì)血液。目前，我國的電力供應(yīng)仍已火力發(fā)電為主，而作為火力發(fā)電廠三大主機(jī)之一的鍋爐更是火電行業(yè)生產(chǎn)中必不可少的重要設(shè)備，鍋爐的穩(wěn)定運行對于保證電廠的安全經(jīng)濟(jì)運行及電網(wǎng)安全穩(wěn)定具有十分重要的意義。由于電站鍋爐運行條件比較惡劣，經(jīng)過一段時間運行之后，鍋爐就會出現(xiàn)不同程度結(jié)垢、腐蝕、堵灰、結(jié)渣、裂紋等現(xiàn)象，影響鍋爐的安全經(jīng)濟(jì)運行，降低設(shè)備的使用壽命。因此，不論是從法律法規(guī)角度，還是從保障電力安全和經(jīng)濟(jì)發(fā)展方面，都必須對在用電站鍋爐進(jìn)行定期檢驗，以便發(fā)現(xiàn)設(shè)備存在的缺陷，及時消除隱患，避免鍋爐在運行中發(fā)生事故，保證電網(wǎng)安全運行�！跺仩t定期檢驗規(guī)則》、《 電站鍋爐壓力容器檢驗規(guī)程》等國家法律法規(guī)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對電站鍋爐的檢驗項目、檢驗程序、 檢驗方法、檢驗內(nèi)容、檢驗周期等方面做了一些規(guī)定和說明，下面結(jié)合檢驗實踐探討在檢驗過程中經(jīng)常遇到的問題。
一、 資料審查
在檢驗過程中，檢驗人員首先應(yīng)對鍋爐的技術(shù)資料進(jìn)行查閱。資料審查是鍋爐檢驗中非常重要的一個環(huán)節(jié)，完整且符合實際情況的鍋爐技術(shù)資料和圖紙對指導(dǎo)鍋爐的運行、檢修、檢驗工作是不可缺少的。在實際檢驗工作中往往出現(xiàn)只重視現(xiàn)場的檢驗而忽視對資料的審查，尤其是對各種記錄的審查。其實通過資料審查，可以了解鍋爐制造、安裝、修理改造情況以及運行中出現(xiàn)的問題，同時掌握以前檢驗中發(fā)現(xiàn)的問題，在本次檢驗中把這些問題列為檢驗的重點。因此檢驗前應(yīng)認(rèn)真進(jìn)行技術(shù)資料的審查工作，掌握鍋爐的情況。另外還要區(qū)分檢驗的鍋爐是首次檢驗還是非首次檢驗的鍋爐，對首檢的鍋爐，應(yīng)重點審查鍋爐制造、安裝過程中發(fā)現(xiàn)缺陷或者安全隱患的相關(guān)記錄，而對于非首檢的鍋爐則將修理改造及變更的資料、以往檢驗報告及運行中的各種缺陷記錄做為資料審查的重點，并要及時與運行人員進(jìn)行交流。例如，從鍋爐的運行記錄可以反映鍋爐這個檢驗周期中的實際運行狀況，有助于確定檢驗部位和檢驗項目，提高檢驗工作的效率和準(zhǔn)確度，避免一些不必要的檢驗資源的浪費；對超溫超壓記錄的審查，可以發(fā)現(xiàn)鍋爐的哪些部位在運行中出現(xiàn)了超溫、超壓現(xiàn)象，雖然當(dāng)時未出現(xiàn)事故，但在檢驗中這些部位要列為重點進(jìn)行檢查分析，檢驗材質(zhì)是否發(fā)生變化，從而決定是否更換還是繼續(xù)使用。在檢驗中如果發(fā)現(xiàn)缺少和有不符合實際的資料，如運行資料、缺陷處理記錄，不能及時歸入設(shè)備檔案，應(yīng)查明原因，幫助使用單位盡可能補(bǔ)齊和修正，保證資料的系統(tǒng)性和規(guī)范性，為今后檢驗工作提供依據(jù)。通過資料審查，了解設(shè)備狀況，在檢驗工作中就可以做到重點突出，結(jié)合設(shè)備特點有針對性地進(jìn)行檢驗，起到事半功倍的效果。
二、 編制檢驗方案
在對技術(shù)資料審核的基礎(chǔ)上，檢驗人員應(yīng)根據(jù)鍋爐技術(shù)資料、被檢驗鍋爐的實際使用情況以及同類型設(shè)備故障特點編寫檢驗方案。檢驗方案應(yīng)包括檢驗項目、檢驗方法、檢驗部位，檢驗依據(jù)和檢驗實施中應(yīng)注意的問題等內(nèi)容。檢驗方案的編制要結(jié)合被檢鍋爐的設(shè)備特點，重點突出，具體詳盡，充分發(fā)揮檢驗方案的可操作性，指導(dǎo)性和說明性的作用。例如循環(huán)流化床鍋爐要重點檢測水冷壁、過熱器、省煤器等部位的磨損情況。對運行時間超過1 0萬小時的鍋爐，應(yīng)增加檢驗項目擴(kuò)大檢驗范圍，重點檢驗設(shè)備老化的狀況和做好壽命評估。當(dāng)啟停次數(shù)超過設(shè)計循環(huán)周次后還應(yīng)進(jìn)行低周疲勞壽命校核。編制的檢驗方案要做到準(zhǔn)確說明設(shè)備情況，內(nèi)容具體，結(jié)合不同爐型的特點，針對性強(qiáng)，避免出現(xiàn)鍋爐不分大小，設(shè)備不分彼此，所編制的檢驗方案千篇一律的現(xiàn)象。
三、 檢驗方法
電站鍋爐的檢驗方法有宏觀檢驗、無損檢測（射線檢測、超聲波檢測、磁粉檢測等）、硬度測定、變形量測量（例如蠕脹測量）、金相檢驗、光譜檢測等，這些檢驗方法在檢驗中經(jīng)常用到。其中宏觀檢驗方法非常重要，對于受熱面檢驗來說，主要是對鍋爐受熱面的結(jié)構(gòu)和外觀進(jìn)行檢驗，可以發(fā)現(xiàn)設(shè)計制造時及運行后出現(xiàn)的外觀缺陷，也是現(xiàn)場內(nèi)部檢驗的第一步。但在實際工作中有些檢驗人員只注重測厚、測硬度、蠕脹測量、無損檢測等這些利用檢驗儀器可以進(jìn)行定量分析的檢驗方法，而忽視宏觀檢驗方法，認(rèn)為宏觀檢驗發(fā)現(xiàn)不了什么問題，走馬觀花不進(jìn)行細(xì)致檢驗，這種現(xiàn)象在實際檢驗工作中應(yīng)得到注意。宏觀檢驗可以發(fā)現(xiàn)受熱面及管道在結(jié)構(gòu)設(shè)計上存在的不合理缺陷以及運行后外觀出現(xiàn)的腐蝕、磨損、變形、脹粗、焊縫開裂等許多缺陷。例如省煤器管由于結(jié)構(gòu)設(shè)計上不合理形成煙氣走廊造成局部磨損嚴(yán)重，過熱器由于運行出現(xiàn)故障造成局部過熱現(xiàn)象，這些都可以通過宏觀檢驗發(fā)現(xiàn)。通過宏觀檢驗發(fā)現(xiàn)缺陷后加以分析再決定是否需要測厚、無損探傷、金相分析等檢驗方法進(jìn)行進(jìn)一步檢驗，對結(jié)構(gòu)不合理的部位是否要采取措施加以改進(jìn)。宏觀檢驗要求檢驗人員有較強(qiáng)的責(zé)任心，豐富的檢驗經(jīng)驗，對發(fā)現(xiàn)的缺陷做出正確判斷，所以在檢驗工作中應(yīng)重視宏觀檢驗方法。
四、 受壓元件及汽水管道的檢驗
(一) 水冷壁的檢驗
水冷壁的檢驗應(yīng)根據(jù)鍋爐爐膛的結(jié)構(gòu)、水質(zhì)、燃燒穩(wěn)定性等因素來確定檢驗項目和質(zhì)量要求。在《鍋爐定期檢驗規(guī)則》、《電站鍋爐壓力容器檢驗規(guī)程》（DL647-2004）等規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)中水冷壁對檢查內(nèi)容有明確的規(guī)定，要求重點檢測熱負(fù)荷較高區(qū)域，燃燒器周圍、冷灰斗區(qū)域、折焰角區(qū)域、吹灰器附近及各門孔等部位的水冷壁的磨損、變形、 過熱、脹粗、高溫腐蝕等情況，割管檢查熱負(fù)荷最高處水冷壁。除對以上部位檢測外，還應(yīng)檢查水冷壁剛性梁、燃燒器及人孔門框架與水冷壁連接部位情況、水冷壁集箱膨脹情況。
1、隨著鍋爐容量的增大，水冷壁的尺寸也增大，而剛性則相應(yīng)的變差。一般為增加水冷壁的剛性和抗爆防爆能力，在水冷壁外側(cè)都設(shè)置了多道橫向剛性梁，剛性梁在爐角處用滑槽連接。鍋爐剛性梁的作用是承受一定的爐膛爆炸力，其受力薄弱環(huán)節(jié)是角部連接結(jié)構(gòu)，一旦破壞后果相當(dāng)嚴(yán)重，所以應(yīng)檢查水冷壁剛性梁變形情況。
2、燃燒器、爐膛人孔門框架與水冷壁受熱膨脹不均，連接處角焊縫一般都存在溫差壓力，容易導(dǎo)致焊縫開裂從而影響到水冷壁管在運行時泄露，所以應(yīng)檢查燃燒器、爐膛人孔門框架與水冷壁連接部位有無焊縫開裂。
3、現(xiàn)代鍋爐的水冷壁受熱多是向下膨脹的，裝在下集箱上的膨脹批示器用來監(jiān)視水冷壁的受熱情況。升壓初期，爐膛內(nèi)熱負(fù)荷分布不均，連接在同一集箱上的水冷壁管會受熱不均，嚴(yán)重時會使下集箱彎曲或管子受損，所以應(yīng)檢查水冷壁下集箱的膨脹情況。

圖1：某電廠水冷壁吹灰器周圍管子吹損 圖2：某電廠水冷壁管多出輕微鼓包
(二) 省煤器的檢驗
省煤器檢驗應(yīng)重點檢驗省煤器管排的積灰和低溫腐蝕情況，吹灰器附近管子表面有無吹損和磨損，對于鰭片省煤器管鰭片焊縫有無裂紋、超標(biāo)咬邊等缺陷。根據(jù)運行的情況，確定是否進(jìn)行割管檢查，并且要合理的選擇割管的位置，防止盲目的割管檢確保檢驗的效率和準(zhǔn)確性。
(三) 過熱器及再熱器的檢驗
過熱器檢驗要區(qū)分過熱器的低溫段和高溫段，根據(jù)所處位置和結(jié)構(gòu)的不同，合理選擇檢驗方法。過熱器一般是鍋爐中工質(zhì)壓力和溫度最高的部件，再熱器在大型電站鍋爐中一般是工質(zhì)溫度最高的地方，在檢驗時重點檢查過熱器、再熱器是否有磨損、腐蝕、氧化、變形、鼓包等缺陷，其管排間距是否均勻，有無變形、移位現(xiàn)象，對高溫段管子的外徑和金相應(yīng)進(jìn)行定點監(jiān)測，并計算蠕脹值。檢測彎頭、穿墻管、煙氣走廊及吹灰器附近的管子的磨損情況，必要時割管進(jìn)行金相和碳化物分析。另外，還要檢查固定件、管卡、支吊架，是否有燒壞、脫落、變形、移位、磨損等情況。由于管卡、固定件、支吊架松動，定位塊脫落，在運行過程中與管子相互磨擦，時間長久后，容易出現(xiàn)管子磨損爆管。例如某電廠鍋爐固定件與過熱器管屏間的連接焊縫在運行過程中燒裂，管屏發(fā)生振動，固定件與管子發(fā)生磨擦，使管壁磨損減薄，強(qiáng)度降低而發(fā)生爆管。
(四) 鍋爐范圍內(nèi)管道的檢驗
鍋爐外管道如發(fā)生爆管將嚴(yán)重威脅運行人員的安全，對主蒸汽管、導(dǎo)汽管、再熱蒸汽管、給水管、旁路管等管道主要檢驗是否有腐蝕、裂紋等缺陷，對彎管進(jìn)行測厚和無損探傷檢查，另外還要進(jìn)行以下檢測：
1、主蒸汽和再熱蒸汽管道要重點監(jiān)視彎頭的外弧側(cè)表面的微裂紋，外表面的高應(yīng)力區(qū)促進(jìn)高溫蠕變的發(fā)展，容易形成蠕變孔洞
或蠕變裂紋而發(fā)生損壞，所以應(yīng)進(jìn)行硬度、蠕變裂紋和金相檢查。
2、對于運行1 O萬小時以后的主蒸汽管道、再熱蒸汽管道的支 吊架應(yīng)進(jìn)行全面檢查和調(diào)整， 必要時還應(yīng)進(jìn)行應(yīng)力核算。
3、對于過熱器出口集箱、集汽集箱、主蒸汽管道引出的容易引起汽水兩相流的疏水、空氣等管道，應(yīng)重點檢查其與母管相連的角焊縫、母管開孔周圍、彎頭等部位，其管道、彎頭、三通和閥門，運行1 0萬小時后應(yīng)結(jié)合檢修進(jìn)行更換。

圖3：某電廠主蒸汽管道管座角焊縫裂紋 圖4：某電廠集汽集箱安全閥管座角焊縫裂紋
(五) 鍋爐主要承重部件檢驗
鍋爐受熱面、集箱、管道等都是通過支吊架、梁、桁架由鋼柱來承重，這些主要承重部件一旦失效，后果相當(dāng)嚴(yán)重。承重部件主要檢驗大板梁撓度和焊縫，確認(rèn)大板梁是否有變形，焊縫是否有超標(biāo)裂紋等超標(biāo)缺陷，此外還應(yīng)檢查各承力柱及梁的表面是否有腐蝕；吊桿是否受力均勻，有無腐蝕、過熱氧化、表明裂紋等現(xiàn)象，吊桿的安全性取決于力的分配及吊桿高溫部位的強(qiáng)度是否滿足要求，最好使用有承力指示的吊架。吊桿的斷裂常發(fā)生在具有應(yīng)力集中特征的螺扣處，因而具有突發(fā)性，所以對吊桿的檢驗應(yīng)引起重視。
五、結(jié)束語
現(xiàn)代電站鍋爐不斷向大容量、高參數(shù)發(fā)展，鍋爐結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜，而原先已經(jīng)投運的鍋爐，隨著運行時間的增加，在檢驗過程中遇到的問題也越來越多。作為檢驗人員，通過定期檢驗，發(fā)現(xiàn)電站鍋爐在運行過程中產(chǎn)生的缺陷及安全隱患和使用管理方面的問題，不斷解決檢驗工作中遇到的難題，消除事故隱患，保證鍋爐安全運行，確保電網(wǎng)的安全。以上對電站鍋爐定期檢驗工作中有關(guān)問題的探討，希望對今后的檢驗工作有所借鑒。
 

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