中小型鍋爐內部檢驗重點與方法

陳涯 邱征宇 盛水平

【摘要】本文論述了中小型鍋爐定期檢驗的必要性，鍋爐內部檢驗目的與主要內容；結合近三十年中小型鍋爐檢驗實踐，詳細敘述了立式鍋爐、臥式內燃鍋殼鍋爐、臥式外燃水火管鍋爐及水管鍋爐內部檢驗重點，以及中小型鍋爐內部檢驗方法與其它注意事項。

【關鍵詞】鍋爐 檢驗

1前言

鍋爐是以水或有機熱載體為介質的承壓容器，是用火焰加熱或用電加熱的容器，并以蒸汽、熱水或有機熱載體的形式輸出熱量。鍋爐在運行過程中，受壓元件在高溫高壓水汽介質作，在外部高溫火焰輻射或煙氣沖刷，可能發生腐蝕、變形、磨損、結垢、過燒、泄漏等缺陷，還會出現堵灰、結渣等現象，更嚴重的發生爆管甚至爆炸事故，所以即使鍋爐的設計非常合理，制造安裝質量很好，運行操作正常、隨著使用時間的推移，也不可避免地會在運行中出現各種問題。而實際情況往往這更為復雜，結構、設計上考慮不周，材料本身的缺陷，制造安裝中的誤差與缺陷。使經過嚴格的質量檢驗，也只能把缺陷控制在一定的可接受的范圍內，還有個別缺陷沒有被檢驗發現而隱藏，這些缺陷將會在運行中發展；再加上儀表、自動裝置失靈、運行人員失誤造成設備超過設計限度運行，或檢修質不良，都將會產生缺陷或加劇缺陷的發展。總之，由于諸多復雜因素的影響，設備隨時會出現這樣那樣的缺陷，如果不及時發現并加以消除，最終將會導致設備破壞。如何才能確定鍋爐是否能安全運行到下一個檢驗周期，鍋爐的設計、制造、安裝、使用、檢驗、修理和改造等七個環節己被國家納入強制管理的范疇，鍋爐檢驗工作就是將鍋爐的危險降低到最低限度的一項重要的工作，以延長鍋爐設備使用壽命，降低風險水平，確保鍋爐的安全經濟運行。

2鍋爐內部檢驗的內容

根據《鍋爐定期檢驗規則》，將鍋爐檢驗分為內部檢驗、外部檢驗和水壓試驗3種形式。內部檢驗是指鍋爐在停爐狀態下對鍋爐安全狀況進行的檢驗，主要是檢驗鍋爐承壓部件是否在運行中出現裂紋、起槽、過熱、變形、泄漏、腐蝕、磨損、水垢等影響安全的缺陷，其檢驗的主要部件為：鍋筒（殼）、封頭、管板、爐膽、回燃室、水冷壁、煙管、對流管束、集箱、過熱器、省煤器、外置式汽水分離器、導汽管、下降管、下腳圈、沖天管和鍋爐范圍內的管道等部件，分汽（水）缸原則上應跟隨一臺鍋爐進行同周期的檢驗。

裂紋：主要發生在焊縫及其熱影響區、扳邊、開孔、角焊縫等容易產生應力集中以及運行中熱應力較大的部位；

起槽：主要發生在元件扳邊的部位，如：封頭、管板、下腳圈及爐膽的膨脹環處等；

過熱：主要發生在承受高溫的部件，如：水冷壁、過熱器、受熱的鍋筒、爐膽等，因水循環不良或結垢造成壁溫升高引起的；缺水也往往引起過熱；

變形：主要發生在承受高溫的部件，如：水冷壁管、對流管束、過熱器管以及受熱的鍋筒、爐膽等，主要原因也是因水循環不良或結垢造成壁溫升高引起的；缺水也往往引起變形；

泄漏：主要發生在脹口及焊口處，管子也因腐蝕經常滲漏，另外法蘭及螺栓連接處、人孔、手孔、閥門等也經常發生泄漏；

腐蝕：主要發生在水循環不暢、容易集氣、積垢渣、受熱以及應力較大的部位；鍋爐尾部受熱面也經常出現腐蝕；

磨損：主要發生在火側煙氣流速較高的部位；

水垢：主要發生在受熱面上。

鍋爐內部檢驗的目的，就是找出鍋爐存在的缺陷及其產生的原因并加以消除，確保鍋爐安全運行，防止事故發生。鍋爐運行中，外部受高溫火焰燃燒及煙氣沖刷，內部受壓及腐蝕性介質的侵蝕，受壓部件容易發生諸如局部腐蝕、磨損、變形、裂紋、滲漏以及蠕變、石墨化等缺陷。內部檢驗可以發現鍋爐運行管理中的問題以便改進管理和操作，如在內部檢驗時發現鍋內結垢較嚴重或有大量垢渣存在，說明水質管理上有問題，可能是水質處理方法不當或者是排污不當，也可能是水質化驗制度不齊全或不正確；內部檢驗發現一些部件腐蝕，分析其原因，可以找到諸如停爐保養不好、水質不好等問題。

3中小型鍋爐內部檢驗重點

3.1立式鍋爐

爐膽及爐膽頂有無凹陷、變形；

喉管、爐門圈、煙管管端等有無疲勞裂紋，（如圖1所示，爐門圈裂紋）；

鍋殼、爐膽、封頭、下腳圈內外表面、焊縫、開孔、扳邊及拉撐處有無裂紋；

爐膽、封頭及下腳圈扳邊處有無起槽；

管板管孔區有無裂紋；

鍋殼、爐膽內外表面，尤其是鍋殼、沖天管水位線處有無腐蝕；

人孔、檢查孔、手孔及法蘭連接處有無因滲漏而造成腐蝕；

下腳圈內外部有無腐蝕；

煙管、水管有無腐蝕；

爐門圈、喉管、煙管管端有無磨損；

管子有無過熱、變形、鼓包、脹粗；

鍋內有無水垢、下腳圈有無垢渣堆積、管子有無堵塞；

火側有無滲漏痕跡等。

3.2臥式內燃鍋殼鍋爐

煙管脹口（尤其是高溫區）有無滲漏跡象；

管板管孔區、煙管管端、管板與鍋殼、管板與爐膽、回燃室等角焊部位有無裂紋、滲漏及其它異常現象；

鍋殼、爐膽內外表面、焊縫、拉撐件及開孔處有無裂紋；

管板及爐膽扳邊處、爐膽膨脹環等有無裂紋、起槽；

鍋殼底部及水位線附近、爐膽及進水管附近有無腐蝕；

煙管及管板有無腐蝕；

人孔、檢查孔、手孔等及法蘭連接處有無因滲漏而造成腐蝕；

鍋殼與磚墻接觸處有無腐蝕；

爐膽、回燃室殼體（濕背式）有無凹陷、變形；

鍋內結垢情況，特別是給水管附近、爐膽、管板高溫區等部位；

水位表、壓力表通水孔及排污管有無堵塞。

3.3臥式外燃水火管鍋爐

管板及煙管管端有無裂紋（尤其是管板高溫區，如圖2所示，管板管孔橋裂紋）；

鍋筒及焊縫表面、焊縫、拉撐及開孔處等有無裂紋；

管板扳邊圓弧處有無裂紋、起槽；

鍋筒內部（尤其是底部高溫區）及水位線附近有無腐蝕；

煙管、水冷壁、集箱有無腐蝕；

人孔、手孔等及法蘭連接處有無因滲漏而造成腐蝕，必要時拆開爐墻檢查鍋筒及集箱的外壁腐蝕情況；

鍋筒底部有無鼓包變形；

水冷壁管有無過熱、變形、鼓包、脹粗；

脹口、水冷壁與鍋筒、水冷壁與集箱連接處有無滲漏；

鍋內水垢，尤其是鍋筒底部、高溫區管板、水冷壁管、集箱等內部結垢及垢渣堆積情況；

水位表、壓力表通水孔及排污管有無堵塞；

排污管、下降管的絕熱層有無脫落；

爐拱、爐墻有無裂紋、松動、倒塌及煙氣短路現象。

3.4水管鍋爐

進水管等處的角焊縫是否有裂紋等缺陷；

鍋筒及焊縫表面、開孔處有無裂紋；

封頭扳邊處有無裂紋和起槽；

鍋筒、集箱、管子的膨脹情況及支座的焊縫上有無裂紋；

鍋筒管孔區有無苛性脆化，脹接管端有無環形裂紋、拔管及滲漏癥狀；

鍋筒內壁有無腐蝕，尤其是水位線附近、給水管孔附近、管孔區、下鍋筒底部水渣堆積處，管子內壁有無腐蝕；必要時拆開爐墻檢查鍋爐外壁有無腐蝕；

人孔、手孔等及法蘭連接處有無因滲漏而造成腐蝕；

鍋筒、管子內部有無水垢，配水管上小孔、水位表、壓力表通水孔有無堵塞；

水冷壁管、對流管有無過熱、變形、鼓包、脹粗，尤其是水循環較差的部位；

上鍋筒受熱部位有無過熱、鼓包、變形等；

防焦箱、集箱有無過熱、裂紋、變形、鼓包；

爐門附近、煙氣流速較高及吹灰器吹掃區域的受熱面管子有無局部磨損；

省煤器、空氣預熱器有無腐蝕及磨損；

過熱器有無磨損、過熱、變形、鼓包、脹粗，管子內部有無結垢，支吊架有無燒損；

鍋內裝置是否齊全、有無脫落；

鍋爐構架有無變形，爐膛內有無結焦；

爐拱、爐墻、擋火墻有無裂紋、松動、倒塌及煙氣短路。

4鍋爐內部檢驗的方法

主要通過看、聽、摸等宏觀檢查方法及使用簡單工具（如測厚儀、滲透劑）的檢測。

（1）外觀目測法：這種方法只需要簡單工具，基本上是依靠檢驗人員的感官來發現問題，它可以發現鋼板表面上產生的缺陷。例如：腐蝕，磨損，明顯裂紋，變形，焊縫表面氣孔、咬邊等。對于板壁有懷疑或有微小裂紋時，可用砂紙把鋼板打磨干凈，用1O％～l4％的硝酸溶液侵蝕后擦凈，再用放大鏡觀察，以判斷是否發生裂紋。對扳邊有懷疑時，可用小錘將鐵銹，水垢敲掉并擦凈，然后用5～10倍的放大鏡仔細觀察。

（2）錘擊檢查法：用小錘頭敲擊各部位是檢查鍋爐的基本方法之一。根據小垂彈力，發出聲音及振動情況，可對鍋爐金屬缺陷，裂紋，松動及嚴重腐蝕程度、焊縫質量做出正確判斷。

在應用錘擊法時首先要檢查小錘子手柄有無裂縫、松動等現象，以保證錘擊聲音得到客觀的反應。小錘重約0.5kg，一頭圓頭，另一頭為尖頭；用堅實的木料做手柄。為了錘擊時富有彈性，在木柄靠近錘頭部分應車出細徑。

當用小錘敲擊鍋筒、爐膽等部位時，如果被敲擊物發出清脆和單純的聲音，說明是良好的象征；如果被擊物發出遲鈍混濁的聲音，則是腐蝕的象征；如果被擊物發出悶聲（發木的聲音），則是水垢積存或鋼板內可能有夾灰和夾層的象征；如果被擊物發出“沙拉沙拉”的聲音，則是裂紋的象征。

（3）燈光檢查法：用此法可檢查鍋筒、集箱、管子等不均勻腐蝕、變形（彎曲或鼓包）和粗裂紋等缺陷：檢查時，燈光沿著金屬表面照射，被腐蝕金屬表面，在燈光下呈黑色斑點：如果發生鼓包，則鼓出部分被照得發亮，而凹下部位則發暗；如果金屬表面有粗裂紋，在燈光下顯示出一條黑線。

（4）拉線、直尺、樣板檢查法：它可以檢查鍋筒、集箱，管子的彎曲度；檢查直管子、鍋筒內壁板上的腐蝕深度和平板上的鼓包高度。樣板是按元件某部分設計尺寸和形狀，用薄鐵皮或硬紙預先做好，用它與元件檢測部分的實際形狀和尺寸進行校核，以檢查元件的實際形狀，尺寸是否符合要求；另外，當元件在使用過程中發生了變形，為了觀察變形的發展情況，而按其形狀做出的樣板，隔一定時期后以此樣板與變形的形狀尺寸進行比較，以證實其發展與否。

（5）超聲波測厚儀檢查法：它可以測定鋼板的壁厚，檢查腐蝕、沖蝕、磨損情況，也可檢查變形減薄情況。

（6）無損檢測方法：常用的有射線檢測、超聲波檢測、磁粉探傷、滲透檢測和渦流檢測。如當外觀目測法或用錘擊法發現金屬有裂紋象征時，為了進一步檢查裂紋去向、長度，常采用滲透檢測。

5其它注意事項

除了上述鍋爐本體檢查，還應對鍋爐安全附件的檢查。檢查安全閥、壓力表是否經過校驗，是否有校驗報告并在檢驗的有效期內；檢查壓力表表面是否完好，鉛封是否合格，選擇的壓力表是否滿足工作壓力要求等；檢驗安全閥的整定壓力、密封壓力，檢查鉛封等是否完好，安全閥是否能夠正常起跳等。對水位計的檢驗的內容主要有：檢查水位計的外觀是否正常；是否在正確的位置劃紅線；水位計旋塞是否靈活，是否泄漏等。成型件和閥體（如水位示控裝置、安全閥、排污閥、主蒸汽閥等）的外部是否有裂紋、泄漏等缺陷。

注意檢驗本身的安全工作，采取可靠措施隔斷受檢鍋爐與熱力系統相連的蒸汽、給水、排污等管道及煙、風道并切斷電源，對于需要登高（離地面或固定平面3m以上）檢驗作業的部位，應搭設腳手架。照明電壓一般不超過36V，在潮濕的地方不應超過24V。

參考文獻：

[1]勞部發[1996]276號，《蒸汽鍋爐安全技術監察規程》.

[2]鍋爐事故防范與安全運行，地震出版社，2000.06.

[3]張興容，馬永慧.我國工業鍋爐的爆炸事故與預防對策[J].工業安全與環保，2003，29（5）.

[4]盛水平，馮維君，許林滔等.中小型鍋爐爆炸事故規律分析與研究[J].中國安全科學學報，2009，12.