簡述電站鍋爐及承壓設備的檢驗

摘要：新疆特種設備檢驗研究院主要從事新疆（全疆）鍋爐壓力容器及特種設備的監督檢驗和定期檢驗工作。受相關電廠委托，對幾家新建和在役的鍋爐設備產品質量進行驗收檢驗及全面定期檢驗。文章對電站鍋爐及承壓設備的檢驗進行了探討。

關鍵詞：電站；鍋爐壓力容器；承壓設備；設備檢驗；特種設備 文獻標識碼：A

中圖分類號：TK228 文章編號：1009-2374（2016）14-0059-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.14.030

1 概述

新疆特種設備檢驗研究院是隸屬于新疆質量技術監督局的一個特種設備綜合檢驗研究機構，主要從事新疆（全疆）鍋爐壓力容器及特種設備的監督檢驗和定期檢驗工作。多年來，依照相關條例、規程、規范的要求，完成了全疆多家電廠的監督檢驗和定期檢驗工作。此外，受相關電廠委托，對幾家新建和在役的鍋爐設備產品質量進行驗收檢驗及全面定期檢驗。多年的工作中，發現和解決了許多承壓設備存在的缺陷和問題，保證了相關電廠從建廠時成套設備的安裝質量及試運行的安全穩定，并積累了一些經驗體會，簡述如下。

2 承壓設備產品制造質量的監督檢驗

2.1 目的和意義

對鍋爐壓力容器產品制造質量的監驗是在制造廠產品質量成品檢驗合格的前提下進行的，是對產品質量的一種驗證性的抽樣檢驗。這種檢驗是法定檢驗，是依據《鍋爐產品安全監督檢驗規劃》進行的，對鍋爐產品的質量的管控起到了一個關鍵作用。同時也是貫徹國家及行業對承壓部件的生產及制造全過程進行技術監控的要求，為用戶再把一次產品質量關。

2.2 產品質量監督檢驗

此類檢驗一般是設備在現場安裝前進行（鍋爐壓力容器制造廠）的。為貫徹“安全第一，預防為主”的方針，可在設備運到現場后，伴隨開箱檢查同步進行，也可以提前到產品出廠前在制造廠內進行。我們更多的是采用后一種并依據《鍋爐產品安全質量檢驗規劃》進行產品監督。這樣做可以更好地發現產品在廠里制造過程出現的問題并在廠內予以解決，在出廠前消除產品質量缺陷。這也是我們要求的“設備零缺陷到現場”，避免產品在施工現場再發現問題難以進行處理及返修而帶來的難題，甚至設備返廠處理。這樣無論從消缺技術難度、返修質量、現場工期，還是從經濟成本上都是有益的。

2.3 檢驗項目

安裝監督檢驗是在制造廠檢驗合格的基礎上進行的，在從事此類檢驗的過程中，是依據《鍋爐安裝改造單位監督管理規則》和《鍋爐安裝監督檢驗規則》來現場實施的，查閱制造廠提供的相關技術文件和圖紙，同時對安裝改造單位的資質進行核查。通過查閱資料，可以了解廠家是否按照相關規程，規范完成了以上兩個《規則》必須進行的檢驗，核對監檢部門是否出具了合格的監檢證書，確保提供給用戶的設備在制造廠家生產出的產品是合格的。

2.4 重點監檢

在現場施工監檢的質量即在高溫、高壓、高合金的部件上關注運行工況更惡劣、風險更大、對安全性要求更高的部件。例如：電站鍋爐大多數為燃煤爐，有亞臨界和超臨界爐之分，對其部件的檢驗項目和無損檢測的檢測比例是不一樣的。A級鍋爐，對安裝焊接接頭無損檢測檢查。每種管道抽查比例至少1%，檢查高合金鋼材材質安裝焊接接頭的硬度。每種材質抽查比例至少10%，所有安裝焊接接頭要用射線檢測時，均按每種部件至少抽查接頭數量的20%進行抽查。重點是返修前后的底片、底片的質量、缺陷評定是否符合相關標準要求，對于壓力容器焊接質量的檢驗，高壓加熱器與空氣罐也不是同等對待的。空氣罐按照正常的比例抽查即可，而高壓加熱器就要加大抽查的力度。

2.5 監檢中發現的問題

近30年的檢驗工作中，發現了許多焊接接頭超標缺陷、母材缺陷和錯用材料及熱處理效果偏差等各種類型的缺陷問題。以下是四個典型的實例：

2.5.1 汽包下降管管座裂紋。在制造廠對某電廠的汽包進行驗收檢驗時，首先發現其中一個集中下降管管座角焊縫存在缺陷，進而擴大檢查，發現在汽包內的管座端存有大面積線性缺陷顯示，再進一步擴大到其他三個管座的檢驗，也有程度不同的同類型缺陷，經分析認為：鍛件中存在的缺陷為夾雜物引起的裂紋，如圖1、圖2所示。原因可能是供貨商控制不當。導致此類部件共8件，全部判廢，割除更換。

2.5.2 汽包內省煤器管外表的裂紋。在進行一次內外部檢驗時，新疆石河子天能電廠汽包內部省煤器出水管管壁上發現多處鼓包型的裂紋，均分布在管壁表面上。經現場目測分析認為，此部件內壁進入汽包內的給水其溫度偏低，但其注入壓力高，然而省煤器管在其制造廠制造過程中質量控制不嚴，未在此鍛造部件發現有夾雜物。而進行施工現場安裝并運行數年后而引起的鼓包型裂紋缺陷，要求更換。

2.5.3 P91聯箱焊縫裂紋。高合金材料P91在超臨界機組的鍋爐中大量采用。主要用于高溫段的聯箱和管道中，這種材料在焊接時工藝要求很高。任何一個環節處理不當，都有可能產生缺陷。某廠的P91材質的聯箱，在制造場內時，由于未按焊接工藝執行，在聯箱對接焊縫根部產生許多缺陷，造成大量焊縫返修。

2.5.4 聯箱連接管角焊縫缺陷。不僅高合金聯箱焊縫會出現裂紋，即使是低合金聯箱在工藝不當時也會產生缺陷，例如聯箱管座角焊縫表面裂紋，未焊透、未融合、裂紋等。

3 在役承壓設備的內外部檢驗（定期檢驗）

為確保電廠電站鍋爐的正常安全運行，有必要按法定的規范和標準進行必要的檢驗，定期對承壓設備進行全面檢驗。依照《鍋爐定期檢驗規則》的相關規定進行檢驗。定期檢驗的周期分為外部檢驗、內部檢驗及耐壓試驗。并對各個檢驗的時間都有明確的規定。這幾類的檢驗在《鍋爐定期檢驗規則》中從檢驗準備、檢驗方法、檢驗內容、缺陷處理及檢驗結果都有明確的規定和要求，避免在檢驗過程中漏檢和錯判，有效地提高了對承壓設備在運行過程中的安全穩定性。

在實際檢驗過程中應該有重點地對承壓設備的重要部件、關鍵部件、高合金部件進行檢驗。以鍋爐為例，要重點檢驗汽包、聯箱（蒸汽導管、集氣聯箱、主蒸汽管）受熱面管、鑄造件等。需要根據這臺鍋爐的狀況去判斷，還要參考同類型、同期設備及該設備實際運行的小時數的情況。檢驗的重點應放在設備部件容易產生缺陷的部位和易產生失效的部位。例如：汽包內部夾層鋼板的拼接焊縫是否裂開失效、內部裝置是否有腐蝕嚴重的情況。即筒內給水管表面是否有裂紋、鼓包、安全閥及給水管接管與汽包的角焊縫是否有裂縫等。聯箱、高溫聯箱（集氣集箱、蒸汽導管等）是重點。如果是高合金的P91、P92材質，在檢驗中就更是重中之重。連接管與聯箱的其他焊口，特別是高過、低過出入口在聯箱底部時第一道對接焊口應是檢查重點。受熱面管子在運行中曾經發生過泄露或爆管的區域和近期曾經進行過改造的部件。

在進行重點檢驗的同時，還應強化專項檢驗。無損檢測：小口徑管（各種連接管）與聯箱連接的焊口、磁粉檢驗（MT）和著色檢驗（PT）非常重要。該焊口開裂情況很多。尤其是近年來在新疆投產的大機組，運行時間最短的都在10000小時左右，過熱器、再熱器的連接管、焊口及減溫減壓器內部部件就有發生開裂的情況。高合金鋼材料及焊縫，特別是P91、P92聯箱管道的焊縫，磁粉檢測（MT）、超聲波檢測（UT）檢驗都是需要的。針對上述情況，根據該設備的運行時間的長短，在制定檢驗方案中就應該根據《鍋爐定期檢驗規則》做出相應的檢驗方案，有意識地安排一定比例的無損檢測的抽查。按規則要求對發現的缺陷部位進行處理，直至合格為止，確保設備運行正常。在檢驗中還應采用氧化皮測量方法，直接測量管子（受熱面管子）表面附著的氧化皮的幾何尺寸。其結果可以間接地反映管子的運行情況、損傷程度，以此來評價該受熱面的安全性。對合金材料的硬度值和金相檢驗數值是很必要的數據，特別是對P91、P92這里高合金的馬氏體鋼硬度、金相檢驗是非常重要的檢驗手段之一。

綜合分析，檢驗中常常會發現各種類型的缺陷。如何確定缺陷產生的原因，采取什么措施進行處理，這時就需要綜合分析各方面的影響因素。筆者從事電站鍋爐的檢驗已有十余年，在檢驗中發現了不少問題。在檢驗中應對重點部位，易出現的缺陷部位予以側重，加強檢查。同時在對該設備運行工況的變化，動態信息及各項技術監控指標的情況，運行中是否有失效，如（爆管等）失效形式等都是檢驗的基礎，是分析設備缺陷和隱患的依據，能夠提出處理措施加強預防，確保設備能正常運行。

參考文獻

[1] 尤滿金.如何提高循環硫化床鍋爐效益[J].民營科技，2013，（10）.

[2] 汪平標.針對循環硫化床鍋爐燃燒控制的相關研究

[J].山東工業技術，2015，（20）.

[3] 栗艮.480T/h循環硫化床鍋爐水冷壁管破損的原因分析與探討[J].科技資訊，2010，（11）.

作者簡介：丁也（1958-），男，湖南人，新疆特種設備檢驗研究院電站鍋爐檢驗所鍋爐壓力容器檢驗師，工程師，研究方向：鍋爐壓力容器監督、檢驗、技術改造。

（責任編輯：王 波）