工業鍋爐安裝常見問題分析與質量控制

張 兵張玲萍

（1．溫州市特種設備檢測研究院 溫州 325000）（2．溫州科技職業學院 溫州 325000）

工業鍋爐安裝常見問題分析與質量控制

張 兵1張玲萍2

（1．溫州市特種設備檢測研究院 溫州 325000）（2．溫州科技職業學院 溫州 325000）

鍋爐的安裝質量好壞直接影響鍋爐的安全穩定運行，為保障工業鍋爐的安全經濟運行，本文筆者根據多年鍋爐安裝監督檢驗實際經驗，從工程實際出發，綜述了目前工業鍋爐安裝焊工持證、調試質量控制、材料質量控制、燃油（氣）燃燒機質量控制、水處理設備驗收質量控制、鍋爐定型產品能效測試報告控制、排污管焊口無損探傷控制、灰鑄鐵閥門適用情況、焊接鋼管焊接開孔及檢驗技術問題等方面的問題，并按照相關標準規范的要求進行分析，提出了質量控制要點。

工業鍋爐 安裝 質量控制

鍋爐是一類高溫高壓的特種設備，具有爆炸危險性，危及人民群眾生命財產安全，其安全一直受到各級政府的高度重視，國家相繼出臺了一系列鍋爐的法律法規、標準規范；對鍋爐設計、生產、安裝、使用、修理、改造、檢驗檢測等環節均實現安全把控。本文根據筆者多年工業鍋爐安裝監督檢驗經驗，綜述了工業鍋爐安裝環節尚存在的一些問題，并進行分析，提出質量控制要點。

1 焊工持證與資質

國家對鍋爐安裝單位實行許可制度，申請鍋爐安裝資格許可的單位除應具備工裝及檢測設備要求、質量管理體系要求外，還應具備相應的人員要求。涉及到鍋爐安裝的人員主要有工程技術人員、焊工、無損檢測人員、管工、鉗工、電工、起重工及持有鍋爐操作證的調試人員。焊工焊接質量對鍋爐的安全穩定運行尤其重要；實際工程中，由焊工焊接的焊口在水壓試驗的時候就出現大量泄漏情況。一些安裝單位由于規模小、焊工流動性大、或是接到一些大工程后焊工人數不足，為了施工趕進度，在經濟利益驅動下，往往出現下面幾種情況。

1）臨時雇傭無證焊工進行施焊；

2）焊工持證級別與所焊項目不符；

3）臨時借用外單位的焊工。

這三種情況都是不合法的。1）、2）種情況屬于無證上崗性質，焊縫質量無法保證，甚至會誘發事故；3）臨時借用外單位焊工，對本單位質保體系不熟悉，缺少相應的焊接對象知識培訓，無法保證焊接質量及落實質保體系。

從事特種設備焊接操作的人員應按照TSG Z6002—2010《特種設備焊接操作人員考核細則》的規定考核合格，持證上崗，并應與所在單位簽訂勞務合同，雇用單位應能提供該焊工的社保證明等能夠證明屬于本單位人員的文件。焊工應遵守勞動紀律，落實所在單位的質保體系，按考試合格項目范圍施焊，嚴禁超范圍施焊。用人單位應加強對焊工的管理，做好焊工焊績記錄，在項目施焊前，應對焊接人員進行崗位培訓，技術交底，熟悉工藝文件，掌握操作要點，以更好地執行焊接工藝規程或焊接作業指導書。監檢人員應明白焊工考試合格項目能夠覆蓋的范圍，以便更好地發揮監檢的作用。

2 調試質量的控制

水為介質的工業鍋爐耐壓試驗后，要進行高低水位報警、極低水位聯鎖功能，燃燒器點火程序控制及熄火保護，超壓超溫報警聯鎖保護；有機熱載體鍋爐還有高位槽低液位報警聯鎖保護、爐膛滅火系統、系統報警裝置、系統聯鎖保護以及加熱裝置聯鎖保護等安全保護裝置的調試功能試驗。

目前，調試質量主要存在三方面的問題。

1）調試結果質量不理想，安全技術規范要求的項目往往漏做；

2）調試人員責任心不強，專業性不夠；

3）調試報告無統一格式，隨意性太大。

在鍋爐買賣交易中，國內大多數鍋爐廠報價直接包括了調試服務，使用單位購買了某一廠家的鍋爐，由該廠家提供調試服務，即可認為是使用單位購買了鍋爐廠的調試服務。在這種情況下，作為介于使用單位和安裝單位的第三方監檢機構，發現調試質量問題就無法對安裝單位開具監檢聯絡單或監檢意見通知書，因為按照TSG G7001—2015《鍋爐監督檢驗規則》（以下簡稱《監檢規》）規定，監檢聯絡單和監檢意見通知書是監檢人員和監檢機構向受檢單位簽發的，此時的受檢單位是安裝單位，而不是作為調試機構的鍋爐廠，這是其一。其二，如果對安裝單位開具監檢聯絡單或監檢意見通知書，安裝單位往往稱不是他們調試的，他們也控制不了。其三，作為使用單位，不具備專業知識，還容易誤解成監檢人員是在刁難。

對此問題，筆者認為可以這樣理解。鍋爐安裝監督檢驗，是在安裝單位自檢合格的基礎上，對鍋爐安裝過程進行的過程監督和滿足《鍋爐監督檢驗規則》規定的基本安全要求的符合性驗證活動。調試是鍋爐安裝工程的一個環節，也是一個必要組成部分；調試雖是使用單位向鍋爐廠購買，安裝單位也要對調試質量結果進行確認，完成自檢，這也是保證安裝單位質保體系有效運轉的措施；并且自檢合格后方可進行試運行，總體驗收等后續環節。所以，即使是鍋爐廠進行調試，安裝單位也應對調試質量進行自檢合格，確保質保體系有效運行。對調試人員加強管理培訓，具備必要的鍋爐安全技術知識，必要時可實行持證上崗。對于調試報告格式，國家沒有統一的規定；在此筆者呼吁有關部門應加強對鍋爐調試環節的重視，完善有關標準規范，全國統一調試報告格式。

3 材料質量的控制

工業鍋爐安裝項目常見的材質質量控制問題如下：

1）材料質保書作假或缺少相關簽章。實際工作中，個別安裝單位為了省事，弄虛作假，以不變應萬變，同樣一份質保書，用好幾個安裝項目，甚至用好幾年。按照TSG G0001—2012《鍋爐安全技術監察規程》（以下簡稱《鍋規》）的要求，鍋爐用材料不是由材料制造單位直接提供時，供貨單位應當提供材料質量證明書原件或者材料質量證明書復印件并且加蓋供貨單位公章和經辦人簽章。供貨單位公章和經辦人簽章兩者需同時具備，缺一不可。但很多安裝單位提供的材料質量證明書復印件缺少供貨單位公章或經辦人簽章。

2）管子管材等材料缺少爐批號。管子管材上面應作出清晰、齊全、牢固的標志。制造單位生產的管子管材，缺少爐批號，無法與材料質量證明書一一對應。制造單位應嚴格按標準生產，對于管材等噴爐批號是易于實現的，筆者認為，對于一些制造單位生產的管子管材如果缺少爐批號的，可以一律禁用。形成倒逼機制，要求制造單位嚴格按標準生產，也能促使安裝單位不再購買沒有爐批號的管子管材。

3）閥門閥體缺少爐批號或材料牌號。閥門閥體應同時具有生產單位標志、材料牌號、爐批號、公稱口徑和公稱壓力標志。沒有材料牌號的閥門不能用，沒有爐批號的閥門慎用，閥門實物應與材料質保書能夠對應起來。閥門可在閥門銘牌位置或合格證標簽位置標注清晰的編號。

4）焊材執行標準與庫存超期問題。目前很多安裝單位用的焊條標準是GB/T 5117—2012《非合金鋼及細晶粒鋼焊條》，而《鍋規》2．3．8款明確要求鍋爐焊接材料的選用應當符合NB/T 47018．1~47018．7（JB/T 4747）《承壓設備用焊接材料訂貨技術條件》要求。個別焊材庫存有超過兩年的現象，按照JB/T 3223—1996《焊接材料質量管理規程》，庫存超過規定期限的焊材，需經有關職能部門復驗合格后方可發放使用，復驗原則上以考核焊材是否產生可能影響焊接質量的缺陷為主，一般限于外觀及工藝性能試驗，但對焊材使用性能有懷疑時，可增加必要的檢驗項目；同時該標準對焊材規定期限也作出了確定方法。這兩個問題應引起注意。

筆者認為，在實際鍋爐安裝工程中，材料應符合有關標準規定，同時由建設單位、監理單位、安裝單位三方共同驗收，并應作出驗收簽章記錄。介于目前國內有些材料實物與質保書無法一一對應的實際情況，應由材料使用單位（包括建設單位和安裝單位）對所取得的鍋爐用材料和材料質量證明書的真實性和一致性負責。

4 燃油（氣）燃燒機質量的控制

對于燃油（氣）鍋爐，有的鍋爐廠出售鍋爐的時候不帶燃燒機，由用戶另行購買。那么一個問題就是用戶對燃燒機匹配問題不清楚，購買存在盲目性；二是對燃燒機的專業知識沒有鍋爐廠的專業，容易購買到劣質燃燒機，劣質燃燒機容易造成爐膛爆燃，影響鍋爐安全運行，傷及生命安全。由于燃燒機質量問題引發的鍋爐事故也有發生，因此對燃燒機匹配問題應由鍋爐供應商一并供應，做好燃燒機與鍋爐的匹配問題，并保證燃燒機有關的型式試驗報告和出廠合格證書等資料齊全有效。

5 水處理設備驗收問題

眾所周知，鍋爐水質的好壞直接影響鍋爐的安全經濟運行，影響鍋爐使用壽命。鍋爐水質不良，極容易導致鍋爐受熱面結生水垢、水渣，水垢的導熱系數相對鋼材很低，增加熱阻，不僅影響鍋爐熱效率，嚴重會引起爆管、鼓包等影響安全問題。《監檢規》就要求鍋爐檢驗人員檢查水處理設備制水能力，是否滿足鍋爐給水、補水的要求。TSG G5001—2010《鍋爐水（介）質處理監督管理規則》要求具備資質的鍋爐水處理系統安裝單位應當按照鍋爐水處理系統設計方案，有關規范及其相應的標準進行安裝，并作出安裝記錄，出具安裝質量證明文件。

但是，按照現行的TSG Z8002—2013《特種設備檢驗人員考核規則》取得鍋爐監檢資質的檢驗人員不包含鍋爐水處理檢測資質；鍋爐水處理檢測人員資質需按照TSG G8001—2011《鍋爐水(介)質處理檢測人員考核規則》另外取證。鍋爐監檢人員不具備水處理檢測人員資質，這是其一。其二，國家對水處理設備、藥劑、樹脂制造單位實行行業協會自律，按自愿原則進行注冊，缺乏統一的準入門檻，缺乏必要的強制性措施，水處理單位設計和制造水平參差不齊，魚龍混珠。其三，有的使用單位對水處理的重要性還缺少足夠的認識，有的使用單位為了降低投入，明知鍋爐水質不好，仍不愿配備水處理設備，有的僅是隨意性地進行鍋內加藥，達不到水處理的目的。

針對以上問題，筆者認為首先要加強安全技術規范的完善，實行水處理準入認證制度，而不是依靠行業自律，可有效避免一些技術落后、能力不足的企業進入鍋爐水處理行業。二是要加強人員培訓考核，包括鍋爐監檢人員和水處理設備設計調試人員。對鍋爐監檢人員，可參照射線照片底片評定的方法，在鍋爐監檢資格取證時增加水處理相關知識的考核，使鍋爐監檢人員擁有一定的水處理設備驗收能力資格。對水處理設備設計調試人員，參照國家質檢總局第140號令《國家質量監督檢驗檢疫總局關于修改＜特種設備作業人員監督管理辦法＞的決定》實行上崗許可制度。三是加強鍋爐安全節能的宣傳，對水處理要有足夠的重視，對蒸發量大于4t/h或額定壓力大于1．3MPa的鍋爐實行鍋外水處理，大于等于10t/h的鍋爐安裝除氧器，并要保證水處理設備有效運行。四是具備資格的調試單位和人員認真調試，確定合理的運行參數或有效的加藥方法數量，確保調試后的水汽質量達到GB/T 1576—2008《工業鍋爐水質》要求，并出具對應的調試報告。

6 鍋爐定型產品能效測試報告控制

國家已將有關特種設備的節能工作要求寫入了《中華人民共和國特種設備安全法》。目前，鍋爐設計文件鑒定不僅為了保證鍋爐產品的安全性能，還包括對鍋爐產品能效狀況的審查。TSG G7002—2015《 鍋爐定期檢驗規則》將鍋爐定期檢驗定性為對在用鍋爐的安全與節能狀況所進行的符合性驗證活動。可以看出，鍋爐的檢驗不僅是安全的檢驗，也是節能狀況的檢驗。在2010年，國家頒布了TSG G0002—2010《鍋爐節能技術監督管理規程》（以下簡稱《節規》）、TSG G0003—2010 《工業鍋爐能效測試與評價規則》等鍋爐節能安全技術規范。可見國家對鍋爐節能的重視。

按照《節規》，工業鍋爐在定型測試完成并且測試結果達到能效要求之前，可以制造不超過3臺的數量。也就是說，新設計型號的前3臺鍋爐在出廠資料里面可以沒有鍋爐定型產品能效測試報告。而在安裝監檢中，鍋爐出廠資料的審查包括審查鍋爐定型產品能效測試報告，是否有效，且屬于A類監檢項目；也就是說，鍋爐定型產品能效測試報告在未經監檢人員確認并符合要求的情況下，安裝單位不得繼續施工。因此存在有監檢人員在不能確認定型產品能效測試報告的前提下，要求安裝單位不得繼續施工的情況。

這里看似矛盾，其實不然。鍋爐定型測試可以在制造廠或者使用現場進行。如果在制造廠進行測試，則出廠資料里含有測試報告，就沒問題。如果在使用現場進行測試，像非批量制造的工業鍋爐，這個時候安裝單位可以進行安裝，水壓試驗后總體驗收前提供鍋爐定型產品能效測試報告，監檢人員也可以進行監檢，但在出廠資料審查環節，監檢人員應向安裝單位開具監督檢驗工作聯絡單，注明總體驗收前須提供鍋爐定型產品能效測試報告，否則鍋爐不得投入使用，并由安裝單位和使用單位共同簽字確認，這樣可有效規避不必要的責任。

這里另外一個問題是，鍋爐定型產品能效測試報告需要花費大量的人力、物力、財力；而鍋爐設計圖紙審核和能效審查的費用相比之下微不足道，一個圖紙又可以制造3臺無需鍋爐定型測試報告的鍋爐。于是有的鍋爐廠更愿意更改圖紙重新審核，也不愿意做定型產品能效測試，或以鍋爐簡單能效測試報告或詳細能效測試報告代替。對此問題，監檢人員應嚴格把關，非批量制造的工業鍋爐，也應當逐臺進行定型測試，不可以鍋爐簡單能效測試報告或詳細測試報告代替。

7 排污管對接焊口無損探傷

鍋爐廠出廠的整裝鍋爐排污短管大都以法蘭面截止，在安裝工地依次安裝另一面法蘭面、排污一、二次閥、排污管。若安裝工地由于場地尺寸限制，在排污閥前進行管子對接焊接，此時對接接頭屬于鍋爐本體范圍。對此焊接接頭往往安裝單位不進行無損檢測，監檢人員也不要求。筆者認為，這些焊接接頭雖然不多，可能就是一、二個，但是屬于鍋爐本體，應按《鍋規》第四章制造部分要求進行焊接接頭安裝工地的無損檢測。由于接頭個數少，無損檢測量不大，建議檢測比例采用100%。考慮到整裝鍋爐排污管公稱口徑DN一般為32-80直接，壁厚也小于20mm，應當采用射線檢測方法，射線檢測技術不低于AB級，合格級別不低于II級。如發現超標缺陷，應剔除后補焊，重新檢測合格。

8 灰鑄鐵閥門適用問題

《鍋規》和JB/T 5300—2008《工業用閥門材料選用導則》對灰鑄鐵的規定，見表1。

表1 《鍋規》和JB/T 5300—2008對灰鑄鐵的規定

灰鑄鐵碳量較高（為2．7%~4．0%），碳主要以片狀石墨形態存在，可看成是碳鋼的基體加片狀石墨。灰鑄鐵中的片狀石墨對基體的割裂嚴重，在石墨尖角處易造成應力集中，灰鑄鐵的抗拉強度、塑性和韌性遠低于鋼。

筆者曾遇到一起鍋爐額定壓力1．6MPa，位于分汽缸處的一只DN150、HT200截止閥發生爆炸，造成傷亡事故。有文獻[3-4]提到，DN100灰鑄鐵鍋爐主汽截止閥，在0．85MPa壓力下發生爆炸；DN200鑄鐵閥門在0．8MPa工作壓力下發生水擊爆炸。

筆者認為，《鍋規》和JB/T 5300—2008《工業用閥門材料 選用導則》對灰鑄鐵閥門適用范圍要求過寬。為了確保安全，介于灰鑄鐵的本身材質特性、應用實際及工程經驗，建議灰鑄鐵閥門按表2所列的原則選用。

表2 灰鑄鐵閥門適用范圍

9 鍋爐用焊接鋼管焊接開孔及檢驗技術問題

近些年，焊接鋼管的技術發展，《鍋規》也將焊接鋼管納入鍋爐用鋼管材料，打破了鍋爐用鋼管無焊接鋼管的歷史局面。《鍋規》對焊接鋼管的技術要求見表3。

表3 《鍋規》對焊接鋼管的技術要求

焊接鋼管由于自身存在焊縫，很難避免在焊縫及其熱影響區上開孔。對于開在焊縫及熱影響區的焊接管孔，《鍋規》有如下規定：在管孔周圍60mm（如果管孔直徑大于60mm，則取孔徑值）范圍內的焊縫經過射線及超聲檢測合格，并且焊縫在管孔邊緣上不存在夾渣缺陷，管接頭焊后經過熱處理消除應力的情況下，可以在焊縫及其熱影響區上開焊接管孔。

這一規定適用所有鍋爐，對焊接鋼管采用這一規定，是非常嚴的，且實際操作難以實現。焊接鋼管用于鍋爐熱水管道，GB/T 3091《低壓流體輸送用焊接鋼管》中Q235B適用壓力≤1．6MPa，計算壁溫≤100℃，這一壓力-溫度等級應該是很低的。GB/T 9711《石油天然氣工業 管線輸送系統用鋼管》中L210適用壓力≤2．5MPa，計算壁溫不限；2．5MPa級壓力仍屬于低壓范疇；計算壁溫雖然不限，但根據GB/T 16507．4—2013《水管鍋爐 受壓元件強度計算》，熱水管道計算壁溫按條件最苛刻的輻射式省煤器來計算為：計算壁溫=平均工質溫度+60℃。按熱水鍋爐額定出水溫度120℃計算，計算壁溫180℃。而目前，國產超臨界機組參數基本統一為24．2MPa/566/566℃，國產超超臨界機組參數為25（26．25/27）MPa/600/600℃。焊接鋼管的適用參數與超（超）臨界參數相比相差甚大，用同一個標準要求焊接開孔問題不合適，且熱處理等工藝在安裝工地難以實現。筆者認為，焊接鋼管必須在焊縫及熱影響區開孔時滿足以下兩點即可。

1）應在管孔周圍60mm(如果管孔直徑大于60mm，則取孔徑值)范圍內的焊縫經過射線或超聲檢測合格，確認焊縫合格后，方可進行開孔，開孔后焊縫在管孔邊緣上不存在夾渣等焊接缺陷；

2）焊接接頭采用全焊透結構。

[1] 張兵，林震歐．鍋爐用焊接鋼管焊接開孔及檢驗技術問題探討[J]．化工管理，2016，（17）：192．

[2] 崔錦，亓海峰．工業鍋爐水處理系統的安裝監檢存在若干問題探討[J]．中國新技術新產品，2012，（18）：165．

[3] 黃維青，鍋爐主汽閥爆炸原因淺析[J]．中國特種設備安全，2009，25（11）：53-58．

[4] 王樂法．一起閥門爆炸事故的原因分析及預防措施[J]．中國鍋爐壓力容器安全，2000，16（06）：52-53．

[5] 范永春．超(超)臨界機組主蒸汽管道設計壓力取值[J]．中國電力，2010，（08）：10-12．

[6] TSG G0001—2012 鍋爐安全技術監察規程[S]．

Analysis and Quality Control of Common Problems in the Installation of Industrial Boilers

Zhang Bing1Zhang Lingping2
（1.Wenzhou special equipment inspection and Research Institute Wenzhou 325000）（2. Wenzhou Vocational College of Science and Technology Wenzhou 325000）

The installation quality of the boiler directly affects the safe and stable operation of the boiler for the safety and economic operation of industrial boiler. This paper according to the years of practical experience in boiler installation supervision and inspection, from the engineering practice, summarizes the current problems in the aspects of install welder certifcation, debugging quality control, material quality control, fuel (gas) burning machine quality control, water treatment equipment acceptance quality control, boiler products energy effciency test control report control, sewage pipe weld NDT control, gray cast iron valve application, welded pipe welding hole and test technical problems and other issues, and analyzes in accordance with the relevant standards requirements, puts forward the key points of quality control.

Industrial boiler Installation Quality Control

X933．2

B

1673-257X(2016)12-0063-05

10．3969/j．issn．1673-257X．2016．12．015

張兵(1984～)，男，本科，工程師，從事鍋爐檢驗工作。

2016-07-11）