鍋爐修理改造無(wú)損檢測(cè)方法和比例的探討

劉文東

摘? 要：鍋爐修理改造是消除鍋爐運(yùn)行故障的重要手段之一，特種設(shè)備相關(guān)法規(guī)對(duì)鍋爐修理改造做出了相關(guān)規(guī)定。對(duì)于涉及承壓元（部）件的修理和改造，規(guī)程規(guī)定應(yīng)采取無(wú)損檢測(cè)方法以保證其修理或改造質(zhì)量。在執(zhí)行規(guī)程的過(guò)程中，施工單位和檢驗(yàn)人員經(jīng)常對(duì)無(wú)損檢測(cè)方法和比例存在疑惑，該文作者通過(guò)豐富的檢驗(yàn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，通過(guò)規(guī)程解讀和實(shí)例分析，對(duì)鍋爐修理改造無(wú)損檢測(cè)方法和比例進(jìn)行深入分析探討，并指出了選取的方法，為修理單位和檢驗(yàn)人員提供了參考。

關(guān)鍵詞：鍋爐;修理改造;無(wú)損檢測(cè);比例

中圖分類(lèi)號(hào)：TK228? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

0 引言

鍋爐是工業(yè)生產(chǎn)中最常見(jiàn)的一類(lèi)換熱設(shè)備，它具有高溫、高壓和運(yùn)行環(huán)境較為惡劣等特點(diǎn)。隨著使用年限的增加，鍋爐承壓部件產(chǎn)生缺陷的概率大幅上升。作為鍋爐檢驗(yàn)人員，定期檢驗(yàn)中經(jīng)常遇到承壓部件（如圖1所示）發(fā)現(xiàn)缺陷，需要修理的情況;再者，隨著國(guó)家對(duì)節(jié)能和環(huán)保的要求不斷提高，需要進(jìn)行節(jié)能改造的鍋爐也越來(lái)越多。對(duì)于鍋爐的一般修理和改造，檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)可能不需要介入，但是對(duì)于重大修理和改造，使用單位和維修單位則需要按照TSG G0001—2012《鍋爐安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》（以下簡(jiǎn)稱(chēng)《鍋規(guī)》）和TSG G7001—2015《鍋爐監(jiān)督檢驗(yàn)規(guī)則》的相關(guān)規(guī)定進(jìn)行監(jiān)督檢驗(yàn)。對(duì)這類(lèi)監(jiān)檢，檢驗(yàn)人員對(duì)于修理改造后的無(wú)損檢測(cè)方法和比例總是存在一些疑惑，該文作者通過(guò)豐富的鍋爐檢驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)鍋爐修理改造中關(guān)于無(wú)損檢測(cè)方法和比例進(jìn)行闡述，并采用實(shí)例進(jìn)行說(shuō)明。

1 標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于無(wú)損檢測(cè)的規(guī)定

對(duì)于鍋爐的修理和改造，其有關(guān)無(wú)損檢測(cè)規(guī)定主要體現(xiàn)在TSG G0001—2012《鍋爐安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》的第5.4.3條中，具體描述如下：鍋爐受壓元（部）件修理后應(yīng)當(dāng)進(jìn)行外觀(guān)檢驗(yàn)、無(wú)損檢測(cè)（其中挖補(bǔ)類(lèi)焊縫應(yīng)當(dāng)進(jìn)行100%無(wú)損檢測(cè)），必要時(shí)還應(yīng)當(dāng)進(jìn)行水（耐）壓試驗(yàn)，其合格標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)當(dāng)符合本規(guī)程第4章有關(guān)規(guī)定。在第4章中，有關(guān)無(wú)損檢測(cè)的方法和比例，主要羅列于表4-1中，該表根據(jù)不同鍋爐類(lèi)別和不同承壓元件，將無(wú)損檢測(cè)比例進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，此處特別需要注意的是，超聲波檢測(cè)方法是指數(shù)字式可記錄的超聲波檢測(cè)方法，如果采用普通超聲波檢測(cè)，則對(duì)于已檢測(cè)部位還需要增加20%的局部射線(xiàn)檢測(cè)。在工程實(shí)踐中，超聲波探傷儀一般都是不可記錄的超聲儀，此時(shí)，如果選擇超聲波檢測(cè)方法，一定要注意增加局部射線(xiàn)檢測(cè)的問(wèn)題。

檢驗(yàn)人員對(duì)改造和維修的鍋爐進(jìn)行監(jiān)督檢驗(yàn)時(shí)，應(yīng)按什么比例進(jìn)行抽查，對(duì)于這方面的規(guī)定，在TSG G7001—2015《鍋爐監(jiān)督檢驗(yàn)規(guī)則》則在3.3.3條第5款進(jìn)行了闡述：檢查改造和重大修理焊接接頭射線(xiàn)底片， 采用數(shù)字式可記錄儀器的超聲波檢測(cè)時(shí)，抽樣審查超聲波檢測(cè)記錄，每種部件至少抽查接頭數(shù)量的20% （包括每種無(wú)損檢測(cè)方法），重點(diǎn)是返修前后的底片，底片質(zhì)量、缺陷評(píng)定是否符合NB/T 47013的要求（C類(lèi)）。此處也重點(diǎn)提出，對(duì)于采用超聲波檢測(cè)應(yīng)按20%的比例對(duì)焊接接頭的質(zhì)量進(jìn)行抽查。

2 實(shí)例探討

筆者在檢驗(yàn)實(shí)踐中，發(fā)現(xiàn)某臺(tái)鍋爐的集箱部位存在泄漏現(xiàn)象，需要修理，給使用單位下達(dá)意見(jiàn)通知書(shū)后，使用單位委托某修理單位進(jìn)行修理，在監(jiān)檢過(guò)程中發(fā)現(xiàn)其焊接結(jié)構(gòu)形式和無(wú)損檢測(cè)方法均存在一定的問(wèn)題，具有比較典型的代表意義。

2.1 鍋爐基本情況

該鍋爐是杭州鍋爐集團(tuán)股份有限公司生產(chǎn)的水泥窯SP余熱鍋爐（產(chǎn)品型號(hào)：QC405/315-30-1.6/295，以下簡(jiǎn)稱(chēng)SP鍋爐）;AQC型鍋爐是滿(mǎn)足窯頭熟料冷卻劑的余熱回收而設(shè)計(jì)的一種純低溫余熱發(fā)電的余熱鍋爐，與用于水泥生產(chǎn)線(xiàn)上窯尾預(yù)熱器的SP型鍋爐構(gòu)成水泥回轉(zhuǎn)窯余熱回收鍋爐系統(tǒng)，其具體參數(shù)見(jiàn)表1。

2020年2月20日向該機(jī)構(gòu)申請(qǐng)定期檢驗(yàn)，該單位根據(jù)鍋爐的使用特點(diǎn)，制定了專(zhuān)用檢驗(yàn)方案，對(duì)該鍋爐進(jìn)行了內(nèi)部檢驗(yàn)，檢驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)其某下部集箱存在滲漏，拆除保溫和墻磚后，發(fā)現(xiàn)其集箱有裂紋缺陷。立即下達(dá)檢驗(yàn)意見(jiàn)通知書(shū)，要求使用單位對(duì)其進(jìn)行維修。低壓段過(guò)熱器入口集箱Φ159×12，材質(zhì)/牌號(hào)：20#（GB3087-08）。

2.2 修理情況

使用單位接到意見(jiàn)通知書(shū)后，立即聯(lián)系了某修理改造單位對(duì)設(shè)備進(jìn)行維修，該修理單位具備B級(jí)鍋爐的修理資質(zhì)，按照相關(guān)規(guī)定到監(jiān)察部門(mén)辦理了修理改造手續(xù)后，進(jìn)行了施工，并向該機(jī)構(gòu)申請(qǐng)了監(jiān)督檢驗(yàn)，檢驗(yàn)人員在檢驗(yàn)過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)修理單位對(duì)修理部位的焊接結(jié)構(gòu)如圖2所示，在提供施工驗(yàn)收記錄的同時(shí)，提交了無(wú)損檢測(cè)報(bào)告，采用的是普通超聲波探傷儀出具的超聲報(bào)告。

2.3 無(wú)損檢測(cè)比例和方法的探討

從圖2可以看出，該修理部位位置較為特殊，是下集箱部位，連接多根水冷壁管，如果對(duì)這個(gè)部位整段割管更換，則與所割管段相連接的所有水冷壁管管端需割斷，重新焊接，工程量較大，且成本較高。因此，該修理單位為了施工方便，對(duì)泄露的部位采取了圖示修理方法。該焊接結(jié)構(gòu)可以看做是縱縫和環(huán)縫的結(jié)合。而由于受力不同，《鍋規(guī)》中對(duì)于其檢測(cè)比例也有不同的要求。

2.3.1 對(duì)縱縫的要求

對(duì)于集箱類(lèi)承壓部件，如果其只進(jìn)行縱縫的維修，那么在該例中，鍋爐級(jí)別是B級(jí)，集箱規(guī)格是φ159×10，根據(jù)《鍋規(guī)》中表4-1的要求如下是100%射線(xiàn)檢測(cè)或者超聲檢測(cè)，對(duì)于壁厚小于20 mm的焊接接頭應(yīng)采用射線(xiàn)檢測(cè)方法，如果壁厚大于等于20可以采用超聲波檢測(cè)，但是必須是可記錄型，不可記錄型還要求附加局部20%的射線(xiàn)檢測(cè)。即：該例中其壁厚小于20 mm，應(yīng)當(dāng)采用射線(xiàn)檢測(cè)，而且檢測(cè)比例為100%。

2.3.2 對(duì)環(huán)縫的要求

如果該次修理中只涉及到環(huán)縫的無(wú)損檢測(cè)，則環(huán)縫的檢測(cè)比例要求根據(jù)《鍋規(guī)》中表4-1進(jìn)行查詢(xún)，即對(duì)于B級(jí)鍋爐，外徑≤159的集箱環(huán)向焊接接頭，應(yīng)對(duì)環(huán)縫進(jìn)行10%的射線(xiàn)檢測(cè)。

2.3.3 特殊情況

在該例中，2個(gè)縱縫和2個(gè)環(huán)縫的組合，構(gòu)成了挖補(bǔ)結(jié)構(gòu)，根據(jù)《鍋規(guī)》5.4.3條，鍋爐受壓元件修理后應(yīng)當(dāng)進(jìn)行外觀(guān)檢查、無(wú)損檢測(cè)，特別規(guī)定了對(duì)于挖補(bǔ)類(lèi)焊縫應(yīng)當(dāng)進(jìn)行100%無(wú)損檢測(cè)。需要注意的是，在5.4.3條的規(guī)定中，只對(duì)檢測(cè)比例進(jìn)行了規(guī)定，但是對(duì)于其檢測(cè)方法并未作相關(guān)規(guī)定，此時(shí)，容易產(chǎn)生疑惑，是按超聲檢測(cè)100%還是按射線(xiàn)檢測(cè)100%。所以，在該次修理改造中，施工單位按照100%超聲檢測(cè)的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了檢測(cè)，并出具了相應(yīng)報(bào)告。筆者認(rèn)為，對(duì)于挖補(bǔ)類(lèi)焊縫，可以直接判斷需100%無(wú)損檢測(cè)，但是檢測(cè)方法還是根據(jù)表4-1的規(guī)定。因?yàn)樵凇跺佉?guī)》表4-1的相關(guān)規(guī)定中，充分考慮了縱、環(huán)縫的焊接特點(diǎn)，采用了最大可能發(fā)現(xiàn)其焊接缺陷的檢測(cè)方法，可以最大程度地檢測(cè)出其可能存在的缺陷。

在管道類(lèi)焊接的焊接接頭中，選擇超聲波檢測(cè)需特別謹(jǐn)慎。在NB/T47013—2015標(biāo)準(zhǔn)中，對(duì)于管道外徑≥159mm的焊接接頭，按照承壓設(shè)備I型焊接接頭的要求實(shí)施檢測(cè)，而對(duì)于<159mm的焊接接頭，則應(yīng)按照承壓設(shè)備II型焊接接頭的要求實(shí)施檢測(cè)，對(duì)于II型焊接接頭，其探頭的選擇和制作，試塊的制取均有較高的要求，而且試塊往往不具備通用性，每次需單獨(dú)制作，成本較高，因此，在檢驗(yàn)實(shí)踐中，遇到超聲波檢測(cè)的單位，應(yīng)特別注意，是否存在造假的情況，而且探頭試塊等是否滿(mǎn)足NB/T47013.3—2015的要求。

3 結(jié)語(yǔ)

鍋爐的修理改造是鍋爐運(yùn)行故障中較為常見(jiàn)的處理措施之一，進(jìn)行其監(jiān)督檢驗(yàn)，對(duì)于保障鍋爐后續(xù)壽命的安全運(yùn)行具有重要意義。對(duì)于涉及承壓元部件的修理和改造，《鍋規(guī)》還要求對(duì)其進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)抽查。修理改造單位在進(jìn)行修理時(shí)，因技術(shù)水平不同，采取的焊接結(jié)構(gòu)和選擇的無(wú)損檢測(cè)方法和比例也經(jīng)常出現(xiàn)和規(guī)程不一致的情況。通過(guò)工程實(shí)踐舉例說(shuō)明，得出鍋爐修理改造中關(guān)于無(wú)損檢測(cè)方法和比例的可以根據(jù)以下方法從鍋規(guī)中查表4-1獲得：判斷鍋爐的級(jí)別→識(shí)別焊縫的類(lèi)別→根據(jù)焊縫所在部位的規(guī)格查表→獲得無(wú)損檢測(cè)方法和比例。

需要特別注意的是，對(duì)于挖補(bǔ)類(lèi)焊縫，可以直接判斷需100%無(wú)損檢測(cè)，但是檢測(cè)方法還要根據(jù)表4-1的規(guī)定。

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