火力發(fā)電廠鍋爐檢修特點及其安全管理問題分析

楊國華 華電國際電力股份有限公司奉節(jié)發(fā)電廠

隨著我國工業(yè)化進程加快，鍋爐在工業(yè)生產(chǎn)中需求量不斷增加，其安全運行成了我國工業(yè)持續(xù)發(fā)展的重要基礎(chǔ)之一。要保證鍋爐的正常運行，就要保證鍋爐在安裝過程中的質(zhì)量，由于施工人員、技術(shù)要求、管理制度等因素的差異，容易存在安全問題，這些問題將會直接影響鍋爐的正常使用，因此，加強對鍋爐安裝質(zhì)量的控制至關(guān)重要。

一、火力發(fā)電廠中鍋爐工作原理

煤炭是火力發(fā)電的燃料，煤炭是由于碳、氫等元素構(gòu)成，內(nèi)部還存在著一定比例的雜質(zhì)，與氧氣混合進行燃燒后會產(chǎn)生高溫度的煙氣，排放的煙氣中會帶走燃料燃燒產(chǎn)生的大量熱能。高溫?zé)煔忭樦仩t內(nèi)部進行運動，會與受熱面進行接觸而產(chǎn)生熱傳遞，將熱能傳遞到鍋爐內(nèi)部。通過持續(xù)的加熱會使鍋內(nèi)水變成高溫、高壓的蒸汽，通過蒸汽噴嘴驅(qū)動汽輪機運轉(zhuǎn)，這樣就會將熱能轉(zhuǎn)變?yōu)閯恿δ埽啓C與發(fā)電機組進行連接，汽輪機的高速運轉(zhuǎn)會帶動發(fā)電機組運行，發(fā)電機的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生電磁反應(yīng)而形成電能。煤炭的充分燃燒是實現(xiàn)發(fā)電的前提條件，在燃燒過程中會生成大量的熱能，也會殘留下一些雜質(zhì)。但很多雜質(zhì)也具備一定的熱能，將雜質(zhì)中的熱能應(yīng)用于發(fā)電，可以為企業(yè)創(chuàng)造更多的經(jīng)濟效益。

二、鍋爐中的無損檢測技術(shù)

鍋爐在制備及日常運行中，不可避免地會產(chǎn)生一些缺陷。如果放任不管將會損壞部件，甚至?xí)斐扇藛T傷亡。因此，及早發(fā)現(xiàn)和妥善處理缺陷是延長鍋爐壽命和減少經(jīng)濟損失的重要手段。無損檢測方法一般包括：射線檢測、超聲波檢測、聲發(fā)射檢測、磁粉檢測和滲透檢測。

（一）射線檢測

射線檢測主要用來檢測鍋爐中焊接接頭的內(nèi)部缺陷，如氣孔、未焊透和裂紋等。用于無損檢測的射線包括X射線、高能射線和γ射線等，其中X射線最為常用。射線檢測適合檢測厚度比較薄的構(gòu)件和對接焊縫，它能較為直觀地反映缺陷的大小、位置、性質(zhì)和形狀，并且因為有底片，可以長期保存結(jié)果。對于體積類缺陷（如縮孔），由于在X射線透照方向的厚度差較為明顯，因此檢出率比較高；而對于面積型缺陷（如裂紋），只有當射線照射方向與裂紋方向平行時，才能準確檢驗出來。由于射線檢測成本高、檢測速度慢，且在檢測過程中需要接近構(gòu)件的兩面，因而在實際應(yīng)用中會受到一定的限制。此外，射線對人體有害，在檢測過程中需要做好注意安全防護措施。

（二）超聲波檢測

超聲波檢測適用范圍較廣，其是基于超聲波直線傳播的原理來完成對鍋爐部件的檢測。用于檢測的超聲波頻率一般為0.4MHz～25MHz，其 中1MHz～5MHz頻 率 被廣泛使用。與射線檢測相反，超聲波檢測在檢測過程中無法得到視覺圖像，其適合檢測厚度較大的構(gòu)件且對面積缺陷的檢出率較高。超聲波檢測具有速度快、價格低、檢驗效率高、重量輕、方便攜帶及對人體無危害等優(yōu)點。然而，構(gòu)件的外形、晶粒度、表面粗糙度及材質(zhì)會對檢測的可靠性產(chǎn)生影響。

（三）磁粉檢測

磁粉檢測適合對鐵磁性材料表面或者近表面的缺陷進行檢驗。在鍋爐中大多采用鐵磁性材料，且許多潛在性失效（如疲勞裂紋）的產(chǎn)生和發(fā)展都是從構(gòu)件表面開始的，因此適合將磁粉檢測技術(shù)應(yīng)用于鍋爐的日常檢測中。磁粉檢測具有工藝簡單、檢測靈敏度高、成本較低和檢測速度快的優(yōu)點；但由于檢測深度在1mm～2mm之間，因此只可以確定缺陷的形狀、大小和位置，難以確定缺陷的高度。

（四）滲透檢測

滲透檢測通常用來檢測具有表面開口缺陷的構(gòu)件（不包括疏松多孔類材料），即使是形狀比較復(fù)雜的缺陷，也可僅通過一次操作就基本完成全面檢測。滲透檢測的設(shè)備簡單，易于操作，但存在檢測耗費時間長、檢測靈敏度較低、部分試劑價格較貴和有毒的問題。根據(jù)滲透劑的染料成分，一般可分為著色法、熒光法和熒光著色法這三類；而根據(jù)顯像劑類型，可分為濕式顯像和干式顯像這兩種。在使用過程中，要根據(jù)構(gòu)件的情況、檢測量、水源和電源等條件來選擇合適的滲透探傷方法。如：在不方便尋找水源和電源的環(huán)境中，可以選擇溶劑去除型著色法。

（五）聲發(fā)射檢測

一般來說，動態(tài)的缺陷是鍋爐安全隱患的主要原因。然而傳統(tǒng)的無損檢測（如磁粉檢測）只能檢測靜態(tài)缺陷。聲發(fā)射技術(shù)不需要逐一掃描鍋爐的缺陷部位，只需要幾個固定的傳感器就能完成部件的檢測?；诼暟l(fā)射技術(shù)，可以獲得在受力情況下鍋爐部件缺陷的產(chǎn)生、運動和發(fā)展情況，從而提供缺陷隨時間、溫度和壓力等變量而變化的實時信息。聲發(fā)射檢測技術(shù)靈敏度高，不受材料限制，可實現(xiàn)在線檢測。

三、鍋爐安全管理控制措施

（一）加強安裝資質(zhì)管理

當前，工業(yè)鍋爐在安裝中存在的安全問題類型很多，按照其問題的分布規(guī)律，應(yīng)當制定相關(guān)的控制措施，從而確保鍋爐的安全穩(wěn)定運行，提高鍋爐的經(jīng)濟效益。首先，安裝單位要加強安裝資質(zhì)管理工作，針對安裝現(xiàn)場的人員，要簽訂合法的勞動合同，并且明確人員的崗位要求、資質(zhì)要求等，嚴格要求工作人員持證上崗，進而減少安全問題的發(fā)生，保證安裝質(zhì)量。

（二）完善質(zhì)量管理體系

鍋爐安裝單位還應(yīng)當完善當前的質(zhì)量管理體系，明確規(guī)定安裝現(xiàn)場的人員、設(shè)備、資源等，在安裝過程中，管理人員、施工記錄、報告人員都應(yīng)當保持一致等。

（三）制定施工方案

為了減少施工安全問題的發(fā)生，在安裝鍋爐前，安裝單位應(yīng)制定安裝施工方案，并且做好施工方案的審查，保證方案的合理性。在安裝過程中，施工人員要嚴格按照施工方案開展施工，比如，焊工首先要了解現(xiàn)場的焊接施工范圍，并制定焊接施工方案，保證焊接工作的順利開展，保證焊接施工質(zhì)量。

（四）加強外購材料質(zhì)量控制

做好材料質(zhì)量控制是保證鍋爐安裝質(zhì)量的重要措施，因此，安裝單位要加強對外購材料的質(zhì)量控制，目前，工業(yè)鍋爐在安裝中常用的外購材料有焊材、管材、閥門等，在使用前，需要對這些外購材料進行質(zhì)量檢查，必須要求具備一定的質(zhì)量證明書，材料上還應(yīng)當具有爐批號，進而更好地控制好鍋爐的安裝質(zhì)量。

（五）做好施工現(xiàn)場管理

在鍋爐安裝過程中，做好施工現(xiàn)場管理工作十分關(guān)鍵，安裝單位需要提前到當?shù)氐奶胤N設(shè)備安全監(jiān)管部門進行備案告知。施工人員在上崗之前，安裝單位需要對他們開展安全教育和技能培訓(xùn)，保證安裝過程中的安全性和專業(yè)性。此外，鍋爐的安裝施工現(xiàn)場環(huán)境一般都比較復(fù)雜，因此，要保證施工環(huán)境符合相關(guān)的要求，特別要做好焊材的存放環(huán)境。

（六）做好安裝質(zhì)量檢查

工業(yè)鍋爐的安裝內(nèi)容較多，因此，在每完成一項安裝內(nèi)容后，必須做好質(zhì)量檢查工作，當前，鍋爐安裝質(zhì)量檢查主要的內(nèi)容包含有基礎(chǔ)檢查、本體就位檢查、管道閥門檢查等，只有確保安裝質(zhì)量合格后，才能開展后一項目的安裝。在完成檢查后，檢查人員需要做好檢查記錄，并簽字確認。