電站鍋爐安裝常見缺陷分析

李敏

摘要：電站鍋爐是火力發電廠的主要設備，它的質量對發電機組的安全穩定運行至關重要。本文從電站鍋爐安裝過程所涉及到的金屬材料問題、鍋爐部件制造過程常見問題、鍋爐現場安裝過程常見問題等三個方面進行分析，提出了相應的預防措施。

關鍵詞：鍋爐安裝，缺陷，預防措施

目前，我國主要以火力發電、太陽能發電、風能發電、核能發電、氫能發電、水利發電等發電技術為主，而火力發電是我國現階段電能來源的主要方式。電站鍋爐是火力發電廠的主要設備，它的質量和安全對整個發電機組的安全穩定運行至關重要。電站鍋爐主要有煤粉鍋爐和循環流化床鍋爐，容量從幾十噸到上千噸，目前較先進的是超超臨界鍋爐，容量可達3000t/h以上。

電站鍋爐因其體積較大、結構復雜的特點，不方便運輸，在鍋爐制造廠不能整體制造。鍋爐只能在制造廠對鍋爐分部件進行制造，制造好后，再將各部件運輸到安裝現場，對各部件進行組對、焊接、熱處理，完成最后的安裝工作。在這一過程中不可避免的會在每一個工序產生各種缺陷，而且鍋爐安裝現場是確保鍋爐整體質量最重要一個環節，本文將對鍋爐安裝過程中可能存在的缺陷進行簡單的分析。

1、金屬材料常見問題

鍋爐所用金屬材料的優劣對鍋爐的穩定、安全運行十分重要。金屬材料在出廠前制造單位都會對材料的化學成分、幾何尺寸、表面質量、理化性能、無損檢測方面等進行嚴格的檢驗檢測。鍋爐廠在對鍋爐原材料采購時，也會對材料的質量進行確認，所以金屬材料的質量一般情況下都能得到很好的控制。但是不可否認，由于受到機器靈敏度、檢驗檢測人員能力等多因素的影響，鍋爐金屬材料在使用過程中也會存在各種缺陷。比如金屬材料的力學性能達不到制造要求、壁厚偏差未能滿足制造要求、金屬材料表面存在裂紋、金屬材料內部夾層等。近些年，在國內個別電廠安裝過程中甚至存在供貨單位在未告知鍋爐建設單位的情況下以國產鋼材代替進口相近牌號鋼材的現象，與鍋爐設計要求不同，存在一定的安全隱患。

為了很好的控制鍋爐金屬材料的質量，鍋爐所用材料在制造廠進行入場驗收時要進行嚴格的驗收和檢測。同時，在鍋爐安裝現場同樣要對鍋爐廠的成型部件所使用的原材料以及鍋爐建設單位單獨采購的金屬原材料進行嚴格驗收，適當提高檢測比例，確保金屬材料質量合格。

2、鍋爐部件制造過程常見問題

這一環節主要是安裝現場對到貨的鍋爐零部件進行驗收。由于鍋爐的部分零部件需要在廠內預制，制作過程中不可避免的會產生各種缺陷，所以對鍋爐零部件的制造質量把控尤為關鍵。

1）、零部件預制過程中部件材料用錯，或者材料與設計不同后未做設計變更。如國內某鍋爐制造廠，在低溫過熱器管子預制過程中，用SA-213T23材料代替了15CrMoG，但是鍋爐制造廠未做相關設計變更手續，導致預制管段在施工現場錯用15CrMoG的對接焊材對SA-213T23+SA-213T23接頭進行了焊接，且無相關焊接工藝評定。

2）、零部件預制過程中產生的焊接缺陷。金屬材料的焊接過程中，焊縫可能會出現各種各樣的缺陷，如氣孔、夾渣、未焊透、未熔合和裂紋等。雖然制造單位在出廠時會對預制部件進行了嚴格的檢測，但是也會存在缺陷漏檢的現象，同時對有延遲裂紋傾向的金屬材料，如果控制不好焊后無損檢測的時間，無損檢測工作結束后還有可能出現延遲裂紋。圓形缺陷只要將其控制在標準允許的范圍之內，使用過程中危害程度相對會小一些;但是條形缺陷的危害遠遠大于圓形缺陷，尤其是未熔合與裂紋缺陷。針對這一問題，在安裝現場根據情況對到貨的大型預制件，如鍋爐汽包、大板梁等部件，對焊縫進行適當比例的無損檢測抽查。

3）、零部件運輸過程中，可能產生的損傷。鍋爐零部件在制造廠制造完成后，要將零部件運輸到安裝現場，在運輸的過程中可能會受到外界擠壓、磕碰等。所以在驗收過程中要對鍋爐部件外觀進行仔細檢查，看其是否受損，對存在缺陷的部件，要及時進行處理。

3、鍋爐現場安裝過程常見問題

安裝現場是對鍋爐出廠的零部件進行的最后組裝，現場安裝工作主要分為組合與焊接。鍋爐安裝過程中主要會存在以下幾個方面的問題：

1）、鍋爐零部件組合質量控制

鍋爐零部件的安裝分為非承壓與承壓兩部分。非承壓部件的安裝主要有鍋爐鋼架、鍋爐懸吊裝置等內容。鋼架以高強螺栓連接的鍋爐，在部分施工現場偶爾會有高強螺栓漏緊的現象。在安裝過程中也有鋼架與管道相碰的問題，施工人員有隨意切割鋼架的現象。懸吊裝置要嚴格按照設計進行安裝，如現場有碰管或設計不合理的部位，嚴禁強行安裝，必須進行設計變更后，方可安裝。

承壓部件的安裝主要有錯口超標和受熱面管角變形問題。由于鍋爐部件制造、運輸以及現場擺放等原因，會造成受壓部件變形。受壓部件變形將導致管子對口困難，出現角變形和錯口。角變形和錯口會影響管子運行過程中熱量的傳導，甚至會引起應力集中，影響焊接接頭強度，施工過程中嚴禁強制對口施焊。對于不符合要求安裝要求的部位，應矯正后，重新進行施焊。

2）、鍋爐承壓部件焊接質量控制

焊接是鍋爐現場安裝過程中最重要的一個步驟，焊接質量不合格不僅影響鍋爐安裝進度，更重要的是會在鍋爐運行中造成很大的隱患。安裝單位應當按照現場焊接要求和焊接工藝評定標準進行焊接工藝評定，做到焊接工藝評定能夠覆蓋鍋爐安裝現場所有的焊接接頭。在鍋爐焊接工作開始前，對焊工進行嚴格的考試，考試合格的方可進行焊接工作。焊接過程中要嚴格按照質保體系要求，對焊接過程中的焊材保管、發放、施焊、回收等環節進行管理。按照制定的焊接工藝評定要求，采取焊前的預熱、焊后的緩冷等重要工藝措施。特別對于冬季施焊以及大風等極端天氣，必須制定相應的措施，不能達到施焊條件的不能進行焊接工作。焊接后，按照《鍋爐安全技術監察規程》TSG G0001-2012要求的無損檢測方法與比例對焊口進行檢測。為了確保焊接質量，有條件的單位，可以適當提高無損檢測比例。

3）、焊后熱處理的質量不合格

焊接過程中會引起焊件溫度分布不均勻，同時也會引起焊縫金屬熱脹冷縮等，這些因素都會在焊接接頭產生殘余應力，殘余應力過高會引起延遲裂紋的產生。同時焊接還會使焊接材料的機械性能變差，塑性與韌性降低。為了消除焊接應力，以及提高焊接接頭的綜合機械性能，有效的方法就是焊接工作完成后進行熱處理。如果焊后熱處理效果不理想，雖然進行了熱處理，但是同樣會產生延遲裂紋以及機械性能未達到要求。所以在進行熱處理時，要嚴格按照相關標準對加熱方法、加熱范圍、保溫要求、測溫要求進行確認。特別是在冬季施工過程中，要適當提高要求，以保證在規定的恒溫時間里整條焊縫的溫度變化都滿足相關要求。

結論：

本文圍繞電站鍋爐安裝過程所涉及到的金屬材料問題、鍋爐部件制造過程常見問題、鍋爐現場安裝過程常見問題等三個方面可能存在的問題進行了分析，同時提出了相應的措施。電站鍋爐的安裝過程，相對于散裝工業鍋爐結構更復雜、安裝更困難，所以安裝過程容易出現各種問題，安裝質量不合格會有很大安全隱患。所以要求鍋爐安裝的施工人員以及監督檢驗人員對安裝過程中容易出現的問題加以重視，確保電站鍋爐的安裝質量。

參考文獻：

[1]高寶生.電站鍋爐安裝及監督檢驗技術研究[J].工業設計，2017（07）：161-162.

[2]鮑俊濤，李樹學，董智明，邱燕飛.電站鍋爐安裝中幾個典型問題的分析[J].中國特種設備安全，2012，28（01）：24-27.

[3]董麗萍.關于電站鍋爐制造、安裝過程中延遲缺陷的分析[J].大眾標準化，2018（09）：20-26.