王學淵
摘 要:鍋爐是工業生產和民生保障方面最常用的設備之一。鍋爐的工作狀態、性能水平對于生產的順利進行和生活的安全穩定具有直接影響,做好鍋爐狀態檢驗是鍋爐生產、使用單位的重要職責。文章就鍋爐檢驗有關問題進行探討,介紹了鍋爐檢驗的具體內容,闡述了鍋爐檢驗的主要方法和故障預測等相關知識。
關鍵詞:鍋爐檢驗;重要性;方法
引言
鍋爐是工業生產和人們生活中常見的能量形式轉換設備,它以水或有機熱載體等作為工作介質,通過燃料燃燒或電能加熱等方式對工作介質進行加熱,使之溫度升高甚至轉換存在形式,從而達到輸出熱量的目的。鍋爐具有一定程度的壓力耐受能力,屬于特種設備之一。為規范鍋爐的生產、安裝、使用、管理和維護工作,我國出臺了《鍋爐壓力容器安全監察暫行條例》等文件,對鍋爐上述內容進行了明確。實際使用過程中,鍋爐受壓零部件在高溫高壓水蒸氣的長期反復作用下,在外部煙氣或火焰的影響下會逐漸發生物理、化學變化,隨著使用時間的延長,這些變化會以腐蝕、變形、磨損、結垢、過燒、泄漏、堵灰、結渣等現象表現出來,降低鍋爐工作質量,縮短鍋爐使用壽命,嚴重時甚至引發質量安全事故,給國家財產和人民生命安全帶來威脅。由于這些問題不能完全避免,鍋爐使用單位采用定期開展鍋爐設備檢驗的方法,通過人工方式進行干預及時排查安全隱患,減少鍋爐故障現象發生的幾率,控制其造成的負面影響,從而達到保障鍋爐設備運行安全的目的。可以說,鍋爐檢驗對于保障鍋爐設備正常工作,保證鍋爐使用單位安全生產具有十分重要的意義。
1 鍋爐檢驗的具體內容
根據檢驗部位、層次的不同,鍋爐檢驗可以分為外部檢驗、內外部檢驗和水壓試驗三個方面。
(1)外部檢驗針對的是鍋爐設備及部件表層存在的問題,比如人孔、手孔、檢查孔是否存在漏水、漏汽問題、閥門和管道是否正常、輔助設備是否正常、爐墻、鋼架及爐膛燃燒情況、安全附件情況等。此外使用規范、崗位制度、操作工藝、工作制度等技術、管理類的文件都屬于外部檢驗的內容。基于檢驗內容的特點,外部檢驗可以在鍋爐設備工作狀態下進行,避免了檢驗工作對正常生產的影響。
(2)和外部檢驗不同,內外部檢驗必須在停機狀態下才能進行,故此又稱為定期停爐檢驗。內外部檢驗包括的內容有:對以前檢驗發現問題的部分進行復檢;受壓元件內外表面是否存在破損、銹蝕等問題;管壁磨損和銹蝕情況;焊縫是否牢固;拉撐元件和被拉元件間的連結是否緊密,是否存在腐蝕、破損現象;脹口的情況、收脹部位是否完好,是否存在開裂現象;鉚縫完好狀態,是否存在苛性脆化問題;受壓元件是否存在非正常變形現象;鍋筒和磚襯銜接部位是否存在腐蝕現象;隔火墻是否完整,是否存在因為隔火墻破損而導致的受壓元件或鍋爐構架過熱問題;受壓元件與水接觸部位是否存在水垢;管道是否通暢;儀表、通訊系統是否正常等。
(3)水壓試驗是檢測鍋爐工作狀態下承受載荷及密封情況的重要方法,具體操作要根據我國《蒸汽鍋爐安全技術監察規程》相關內容執行。
2 鍋爐檢驗前期準備工作
(1)首先要準備好檢驗相關的規范標準、鍋爐運行記錄、維修記錄等各類技術資料。將鍋爐內的介質水放空排凈,進行通風換氣作業,確保鍋爐內部溫度降到正常溫度。將與鍋爐相連的各類管道閥門關閉,切斷電源,做好鍋爐內外清理、清潔工作,準備好照明工具,視檢驗工作需要,做好腳手架搭建工作。
(2)科學編制鍋爐檢驗方案。鍋爐檢驗工作包括很多內容,在檢驗正式開始前,檢驗人員要根據檢驗對象和檢驗目的的具體情況,選擇合適的檢驗方法,明確檢驗項目。對于額定蒸發量大于20th的蒸汽鍋爐或額定熱功率大于14MW的熱水鍋爐,必須編制檢驗方案。
(3)做好安全防范和檢驗輔助工作。鍋爐屬于特種設備,在進行檢時,必須高度重視安全問題。檢驗人員要嚴格遵循檢測規范,認真執行安全守則,確保檢測工作安全平穩進行,防止意外事件發生。此外,在進行鍋爐檢驗時,為保障檢驗順利進行,鍋爐使用單位要指派專人做好鍋爐檢驗的輔助工作,配合檢驗人員一起做好檢驗工作。
3 鍋爐檢驗的主要方法
鍋爐檢測是項系統工程,根據不同的檢測對象和檢測要求,采用具有針對性的檢測方法進行檢驗,確保方式得當,結果準確。常用的鍋爐檢驗方法主要有以下幾種。
(1)外觀目測法。該方法是鍋爐檢驗時應用最廣泛的方法,通過檢測人員肉眼觀察,對鍋爐設備及表面存在的質量缺陷,比如銹蝕、變形、開裂、磨損、焊接問題等進行查找。
(2)錘擊檢查法。該方法采用錘擊設備的方式,通過對錘擊時闡述的聲音及設備振動情況對設備狀況、存在問題進行判斷。使用此方法能夠探明的設備問題包括鍋爐金屬缺陷、開裂、零部件松動、腐蝕、焊縫破損等。
(3)白粉煤油檢查法。該方法為錘擊法的深入與延續。當用錘擊法發現金屬有裂紋象征時,使用白粉煤油檢查法,對裂紋進行深入探查,判明裂紋走向、長短等信息。
(4)燈光檢查法。該方法主要用于對鍋筒、集箱、管道等部件是否存在彎曲、鼓包、不均勻腐蝕及大型裂紋等問題進行探查檢測。
(5)拉線檢查法。該方法主要用于檢查鍋筒、集箱和管道的彎曲情況。
(6)直尺檢查法。該方法以直尺為工具,對鍋爐管道、鍋筒內壁上的腐蝕孔洞的深度和平板鼓包高度進行測量,以此評價設備受損程度。
(7)樣板檢查法。使用該方法,首先要制作檢查對象的樣板。樣板以硬紙板或薄鐵皮為材料制成。外形大小、長短等幾何參數按照設計尺寸執行。樣板制作好后,與檢測對象進行對比,通過檢測對象幾何尺寸是否發生變化來判斷其狀態是否完好,是否存在問題。
4 鍋爐故障預測技術及常用方法
隨著時代的發展,科學技術不斷進步。在基礎學科日漸完善的今天,鍋爐故障預測技術出現在人們眼前,成為除鍋爐檢驗外另一道防范鍋爐故障、保障鍋爐運行安全的重要防線。鍋爐故障預測技術以自然科學理論為基礎,采用現代化高科技手段,通過對鍋爐設備工作狀態的采樣分析,對鍋爐運行狀況和是否存故障及故障位置和性質等重要信息進行判斷并提出針對性措施,從而幫助消除設備安全隱患,延長設備使用壽命,減少設備購置、維修支出和人工檢驗成本,實現環保效益和經濟效益兩個方面的優化改進。根據預測時限的不同,鍋爐故障預測技術分為長期、中期和短期預測三種。預測時限分別對應一月以上、一周和一天。預測精度逐級上升。
當前常用的鍋爐故障預測方法包括線性回歸分析法、時間序列分析法、灰色模型預測法、專家系統、人工神經網絡等幾種,這些方法各有的特點,在實際工作中往往要綜合使用,才能得到最好的預測效果。
5 結束語
作為應用最為普遍的能源轉換設備,鍋爐在國民經濟發展和人民生活保障方面的應用還將持續很長一段時間。鍋爐生產、使用單位要充分重視鍋爐使用安全的重要意義,采取積極有效措施,做好鍋爐檢查維修工作,及時處理鍋爐安全隱患,保證生產活動的平穩進行。
參考文獻
[1]邵東亮.鍋爐檢驗必要性分析及檢驗要求研究[J].科技創新導報,2009,3.