電站鍋爐檢驗常見問題研究

余勇華

摘要：鍋爐檢驗作為一項非常重要的工作，應(yīng)該受到充分重視，檢驗工作的順利進(jìn)行能夠保證鍋爐在穩(wěn)定且安全的狀態(tài)下運(yùn)行。檢驗時還需要依據(jù)鍋爐的實(shí)際運(yùn)行情況來分析和研究，同時對檢驗人員的技術(shù)有較高的要求，不僅要有一定的理論知識還要有一定的工作經(jīng)驗，才能有效地提高工作效率。文章主要分析了鍋爐檢驗的必要內(nèi)容以及常見的問題。

關(guān)鍵詞：電站鍋爐；檢驗；常見問題

1概述

在火電廠，鍋爐作為3大主機(jī)之一，其重要性不言而喻，在出廠之前必須做好相關(guān)指標(biāo)的檢驗。鍋爐檢驗一般分為運(yùn)行過程中的質(zhì)量檢驗和停止運(yùn)行后的內(nèi)部檢驗兩個部分。在運(yùn)行過程中，主要檢查鍋爐外部是否存在漏水、閥門通氣等異常情況以及各個構(gòu)件是否靈敏等，同時也要對鍋爐運(yùn)行的各個附屬設(shè)備的安全性進(jìn)行檢查。在鍋爐停止運(yùn)行后，檢驗員需要對鍋爐內(nèi)部是否存在殘缺部分、壓力承受元件是否損害、管壁腐蝕情況進(jìn)行記錄，從內(nèi)部排除可能存在的事故隱患。鍋爐的運(yùn)行工況非常復(fù)雜、惡劣，長期的高溫、高壓對設(shè)備的損害是難以避免的，鍋爐檢驗就是為了及時發(fā)現(xiàn)其在使用過程中可能存在的各種問題，并及時有效地解決這些問題。這樣不僅有利于提高設(shè)備本身的利用效率及使用壽命，而且還可以增加鍋爐使用者的經(jīng)濟(jì)效益。同時，鍋爐檢驗中的一些常見問題如果得不到及時有效的處理，有可能導(dǎo)致鍋爐本體及部件的損毀甚至爆炸等一系列安全事故的發(fā)生。

2檢驗準(zhǔn)備工作

鍋爐內(nèi)部檢查前必須保證其已經(jīng)停止運(yùn)行，內(nèi)部燃料燃盡且已自然通風(fēng)超過72小時，方可開展安全檢查工作。檢驗前要充分做好相關(guān)工作，并由技術(shù)人員制定專門的檢修計劃和方案，并落實(shí)到具體責(zé)任人，同時在檢驗完成后向檢驗部門提供相關(guān)報告。為了防止發(fā)生安全事故，鍋爐檢驗人員應(yīng)當(dāng)在鍋爐操作員的協(xié)同下完成各方面的工作，保證爐內(nèi)環(huán)境適宜檢驗人員進(jìn)爐檢查。電站鍋爐的檢驗必須定期進(jìn)行，具體的檢驗時期需要和電廠人員進(jìn)行協(xié)商，一般以不影響火電廠的正常生產(chǎn)為準(zhǔn)。此外，為了保證檢驗人員的人身安全，檢驗人員在操作時必須嚴(yán)格按照檢驗制度和火電廠運(yùn)行規(guī)定，制定好安全防護(hù)措施后才可以開始檢驗。

3電站鍋爐檢驗的主要內(nèi)容

鍋爐定期檢驗主要包括水壓試驗和內(nèi)外部檢驗兩個步驟。外部檢驗不同于內(nèi)部檢驗，可以在鍋爐運(yùn)行中進(jìn)行，具體的檢驗內(nèi)容如下所述。

鍋爐外部的手控、檢查孔、入孔等部分是否存在漏水、漏氣等情況；檢查閥門、管道是否正常等情況；輔助設(shè)備運(yùn)行是否正常；爐內(nèi)燃燒是否正常、鋼架和爐墻是否穩(wěn)固；鍋爐外部安全附件是否靈敏；鍋爐運(yùn)行規(guī)程和崗位責(zé)任制、交班等制度是否存在落實(shí)到位；鍋爐汽水系統(tǒng)是否正常。

內(nèi)部檢驗是在停爐狀態(tài)下完成檢驗的，具體檢驗內(nèi)容如下所述：檢查鍋爐承壓部件是否存在缺陷，包括變形、過熱、泄露、腐蝕、水垢、裂紋等。內(nèi)部檢驗要將一些重要的部位進(jìn)行重點(diǎn)檢驗，其包括：缺陷部位檢驗；鍋爐內(nèi)部的受壓器件內(nèi)外表面是否存在明顯缺陷，尤其是焊縫、扳邊、開孔等部位是否存在腐蝕、裂紋、裂口等情況；受熱面上是否存在腐蝕和磨損情況；鍋爐的拉撐和被拉元件的連接處是否存在腐蝕、裂紋、斷裂等情況；鍋爐內(nèi)部受壓元件是否存在彎曲、鼓包、過熱、凹陷等情況；磚襯和鍋筒連接處是否存在腐蝕缺陷；鍋爐內(nèi)部受壓元件或者構(gòu)架是否因為隔火墻受損或者損害而發(fā)生過熱現(xiàn)象；鍋爐內(nèi)部受壓元件水側(cè)是否積累過多水垢、水渣等，進(jìn)水管內(nèi)壁是否有腐蝕、裂紋等情況；管道排污管和排污閥的接觸是否牢固；鍋爐自動控制系統(tǒng)、通信、儀表等工作是否正常；安全附件反應(yīng)是否靈敏、水位表、壓力表等是否存在堵塞現(xiàn)象。

4常見檢驗問題及處理措施

結(jié)合以往的檢驗經(jīng)驗看，鍋爐內(nèi)外部存在的主要缺陷包括腐蝕、變形、裂紋、結(jié)構(gòu)等4種，具體分析如下。

4.1腐蝕的形成及處理

在鍋爐正常運(yùn)行過程中，簡體內(nèi)部會受到感應(yīng)力的影響而出現(xiàn)腐蝕，這種腐蝕現(xiàn)象分為集中腐蝕和局部腐蝕。集中腐蝕主要是鍋爐內(nèi)部元件發(fā)生潰瘍狀、斑狀、點(diǎn)狀等腐蝕情況，爐筒內(nèi)部環(huán)境較為復(fù)雜，導(dǎo)致集中腐蝕的原因有很多，一般分為選擇性腐蝕、應(yīng)力腐蝕以及晶間腐蝕3種。局部腐蝕會引起元件管道內(nèi)壁的厚度發(fā)生變薄，但是這種腐蝕短時間內(nèi)不會破壞鍋爐的安全運(yùn)行。腐蝕是鍋爐運(yùn)行中常見的缺陷，通過改善簡體結(jié)構(gòu)來做好前期的腐蝕預(yù)防措施，尤其是容易引發(fā)沉積的部位要進(jìn)行重點(diǎn)排查，對于其中的死角位置進(jìn)行徹底排查，以此降低發(fā)生沉積的概率。除此以外，在發(fā)生腐蝕情況之后，要對其原因進(jìn)行分析和討論，并從根源入手制定科學(xué)的治理方案。鍋爐內(nèi)壁腐蝕主要包括液體腐蝕、酸性氣體或者液體腐蝕、氧腐蝕、堿性液體或者氣體腐蝕、鐵鉤腐蝕等，在解決這種腐蝕時，可以結(jié)合酸堿中和原理和氧化還原等方法來制定有效的防治措施，對于部分腐蝕嚴(yán)重的部位進(jìn)行焊接處理，防止腐蝕破壞鍋爐的安全運(yùn)行。

4.2裂紋的形成及處理

在鍋爐正常運(yùn)行過程中，裂紋問題也十分常見，之所以形成裂紋是因為鍋爐的運(yùn)行環(huán)境比較惡劣，不僅溫度較高，同時所承受的壓力也很大，這樣就會導(dǎo)致鍋爐管壁和承壓部件容易出現(xiàn)裂紋。在對鍋筒進(jìn)行檢查時，需要有針對性地開展工作，集中在關(guān)鍵位置檢驗會更加有效。此外，筒體內(nèi)的預(yù)埋件、安全閥、對接位置往往會存在縫隙，這些部位也比較容易出現(xiàn)裂紋，在檢驗時可以采用水蒸氣擋板焊縫方法，對鍋爐管壁和承壓件出現(xiàn)裂紋的缺陷運(yùn)用焊補(bǔ)技術(shù)進(jìn)行修正。

4.3變形的形成及處理

鍋爐正常運(yùn)行時，其承壓部件會受到外部影響出現(xiàn)局部性的缺損、扭曲、隆起等形變，這種現(xiàn)象稱之為變形。和上述兩種情況不同，變形缺陷會對鍋爐的安全運(yùn)行產(chǎn)生重要影響，甚至?xí)l(fā)鍋爐運(yùn)行故障。鍋爐筒體變形是高溫高壓環(huán)境導(dǎo)致的，其變形部位一般集中在折焰角、熱負(fù)荷相對較高的區(qū)域。鍋爐內(nèi)筒會因為燃燒不當(dāng)而引起結(jié)塵、結(jié)垢，當(dāng)這些灰塵和污垢積累在受熱面上后，就會因為受熱不均而出現(xiàn)變形缺陷。要想解決這種缺陷，可以通過吹灰或者清除污垢的方式來預(yù)防變形缺陷的產(chǎn)生。

4.4結(jié)垢的形成及處理

鍋爐運(yùn)行中，由于燃燒調(diào)整不當(dāng)會引起內(nèi)部受熱面結(jié)垢，這也十分普遍。若是長時間結(jié)垢，就會引起鍋爐水力供應(yīng)出現(xiàn)問題，進(jìn)而導(dǎo)致水冷壁、過熱器、再熱器等表面產(chǎn)生受熱不均的情況。當(dāng)前，通過精處理系統(tǒng)對進(jìn)入鍋爐的水進(jìn)行了過濾，但是受到多種因素的影響還是會引起受熱面內(nèi)部結(jié)垢。從實(shí)際情況看，結(jié)垢主要集中在鍋爐筒體和水位線附近，鍋爐檢驗時要對排污管道、水質(zhì)取樣管道、蒸汽管道、水位計連通管的通暢性進(jìn)行重點(diǎn)關(guān)注。筒體腐蝕和內(nèi)部結(jié)垢之間的關(guān)系十分緊密，因此要解決結(jié)垢問題要從預(yù)防腐蝕入手。

5案例分析

某個火電廠配備了一臺WGZ130/3.82—17的發(fā)電鍋爐，其運(yùn)行時間已經(jīng)達(dá)到了44 500小時。經(jīng)過長時間的運(yùn)行，檢驗員發(fā)現(xiàn)爐筒內(nèi)部焊縫、接水盤的支撐角鋼、預(yù)制焊件等部位已經(jīng)出現(xiàn)了至少18條裂紋，其中最長的一條達(dá)到了110 mm。采用MT工具檢查發(fā)現(xiàn)封頭對接焊縫處出現(xiàn)了裂紋缺陷，內(nèi)部預(yù)焊件的裂紋也達(dá)到了9條，打磨后發(fā)現(xiàn)裂紋深度達(dá)到了7毫米。查閱資料后獲悉，鍋爐內(nèi)部預(yù)焊件的金屬材料是Q235A，鍋筒金屬材料為19 Mn6，焊條為E4303，發(fā)現(xiàn)裂紋缺陷后通知設(shè)備廠家進(jìn)行焊接熱處理。但是由于內(nèi)部預(yù)焊件和鍋筒材料性能存在差異，并且維修人員采用了酸性焊條，使得鍋筒材料和內(nèi)部預(yù)焊件之間的熱膨脹系數(shù)的差異性增大。此外，受到多種因素的限制，發(fā)電機(jī)組啟動和停止比較頻繁，鍋爐熱態(tài)啟動容易引起內(nèi)部預(yù)焊件、鍋筒等構(gòu)件受到熱應(yīng)力的干擾，由此便會引起金屬材料的疲勞效應(yīng)，長此以往必然會導(dǎo)致疲勞性裂紋缺陷的產(chǎn)生。檢驗出上述裂紋缺陷后，設(shè)備廠家和火電廠技術(shù)人員采取了相應(yīng)的處理措施。首先是在現(xiàn)場利用打磨技術(shù)消除裂紋，并對筒壁的厚度進(jìn)行準(zhǔn)確測量，并查閱出現(xiàn)缺陷構(gòu)件的強(qiáng)度計算標(biāo)準(zhǔn)。若打磨后的內(nèi)壁厚度能夠滿足設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的最小值，那么不需要再進(jìn)行加厚處理即可直接投入運(yùn)行；但是若打磨后的厚度不滿足設(shè)計厚度標(biāo)準(zhǔn)，則需要進(jìn)行挖補(bǔ)或者焊接等方式進(jìn)行及時處理，當(dāng)然若是需要將鍋爐快速投入運(yùn)行，則需要將鍋爐運(yùn)行壓力降低即可。為了保證鍋爐運(yùn)行的安全，在對裂紋缺陷進(jìn)行處理時必須委托有施工資質(zhì)的單位進(jìn)行施工，并邀請具有檢驗資質(zhì)的機(jī)構(gòu)對檢修質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)視和驗收，切實(shí)保證維修過程科學(xué)合理。

6結(jié)語

電站鍋爐檢驗是否可靠關(guān)系到其安全運(yùn)行，因此對經(jīng)常出現(xiàn)的缺陷進(jìn)行分析和討論有助于解決鍋爐的安全隱患，主要介紹了腐蝕、裂紋、變形、結(jié)垢等缺陷，并對產(chǎn)生這些缺陷的原因進(jìn)行了研究，并制定了一系列的防范和處理措施。鍋爐檢驗是保證其安全運(yùn)行的重要步序，檢驗人員必須掌握鍋爐經(jīng)常出現(xiàn)的缺陷并掌握對策，能夠快速地發(fā)現(xiàn)問題并解決問題，保證鍋爐系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行。