鍋爐設計文件鑒定和節能審查應注意的一些問題

楊國祥，徐紹瑋，粟 崗

（云南省特種設備安全檢測研究院，云南 昆明650228）

鍋爐設計文件鑒定和節能審查是特種設備安全監管和節能環保的重要環節之一，是確保鍋爐質量安全的第一關。《鍋爐安全技術監察規程》《鍋爐監督檢驗規則》《鍋爐設計文件鑒定管理規則》等規定，鍋爐設計文件應通過經核準的設計文件鑒定機構鑒定合格，才能用于制造。《鍋爐設計文件節能審查辦法（試行）》明確了鍋爐節能審查應結合鍋爐設計文件鑒定工作進行，未經節能審查的鍋爐設計文件不得用于鍋爐制造。國家市場監管總局特種設備局發布了特設局（2018）25 號《關于繼續開展特種設備設計文件鑒定工作》的函。國家市場監督管理總局、國家發展改革委、國家生態環境部聯合發布國市監特設（2018）227 號文《關于加強鍋爐節能環保工作的通知》，進一步明確鍋爐設計文件中對節能、環保的要求。下面對鑒定工作中應注意的一些問題進行探討，供從事該工作的同仁參考。

1 設計資格

具備鍋爐設計文件設計資格，是設計文件鑒定工作的先決條件；鍋爐設計文件設計資格不單獨進行行政許可。《鍋爐設計文件鑒定管理規則》和《鍋爐設計文件節能審查辦法（試行）》規定：鍋爐設計文件的設計單位申請鍋爐設計文件鑒定和節能審查，須持有相應級別的鍋爐制造許可證；正在辦理申請鍋爐制造許可證的單位，制造許可申請已被受理且在有效期內，也能申請設計文件鑒定和節能審查。

2 鑒定范圍

鍋爐設計文件是指涉及鍋爐的結構、強度、材料和與安全性能有關的功能的設計圖紙、計算書、說明書等；弄清鍋爐設計文件的鑒定范圍，才能有針對性地開展工作，做到有的放矢，把好鑒定質量關。

TSGG 1001—2004《鍋爐設計文件鑒定管理規則》規定鍋爐設計文件鑒定的范圍為：鍋爐本體承壓部件、安全附件、鍋爐本體煙道以及扶梯、步道、平臺等涉及安全性能的內容。《鍋爐設計文件節能審查辦法（試行）》規定了節能審查的內容，即鍋爐、輔機、監測計量儀表等涉及鍋爐經濟性能的內容以及文件資料的完整性是否符合《鍋爐安全技術監察規程》和相關標準的規定；節能審查項目按該辦法附件1《鍋爐設計文件節能審查項目（記錄）表》進行。

國家市場監督管理總局《關于開展電站鍋爐范圍內管道隱患專項排查整治的通知》市監特函（2018）515 號規定：由鍋爐制造單位設計的電站鍋爐范圍內管道，應進行鍋爐設計文件鑒定。

國家市場監督管理總局、國家發展改革委、國家生態環境部聯合發布國市監特設（2018）227 號文《關于加強鍋爐節能環保工作的通知》，要求鍋爐設計文件中應標明鍋爐設計熱效率和大氣污染物初始排放濃度等內容，并應符合強制性指標要求。制造企業對鍋爐產品的安全、節能、環保性能負責。

3 設計標準、依據

隨著經濟的發展和技術的不斷進步，國家有關標準、技術規范、部門規章也在不斷更新和完善；鍋爐設計依據、標準選擇準確與否，關系到鍋爐的安全、節能、環保性能是否滿足國家有關規定。

鍋爐設計文件鑒定和節能審查的主要技術依據：《鍋爐安全技術監察規程》《鍋爐設計文件鑒定管理規則》《鍋爐節能技術監督管理規程》《鍋爐設計文件節能審查辦法（試行）》等安全技術規范、國家標準和行業標準、行政規章。

一批鍋爐零部件制造行業標準被GB/T 16507《水管鍋爐》和GB/T 16508《鍋殼鍋爐》替代，這些行業標準不再使用，具體如表1 所示。

當有關安全技術規范、相關標準修訂更改時，已通過鑒定的設計文件應做相應修改，設計修改應符合《鍋爐設計文件鑒定管理規則》的規定。

4 鍋爐材料

材料控制是鍋爐設計、制造的重要控制環節之一。鍋爐承壓元件選用的板材、管材、鍛件、鑄鋼件、鑄鐵件、緊固件以及拉撐件和焊材應符合TSGG 0001—2012《鍋爐安全技術監察規程》（以下簡稱《鍋規》）的規定；2012 版《鍋規》與1996 版《鍋規》在金屬材料的牌號、適用范圍等規定上發生了變化，比如20R 和20g 合并為Q245R；16 MnR 和16 Mng、19 Mng 合并為Q345 R 等。Q245R 工作壓力2012版《鍋規》中為小于等于5.3 MPa，制造不受輻射熱的鍋筒、鍋殼時，工作壓力不受限制（1996 版《鍋規》中為小于等于5.9 MPa）；Q245R 壁溫2012 版《鍋規》中為小于等于430 ℃（1996 版《鍋規》中為小于等于450 ℃）；Q345R 工作壓力2012 版《鍋規》中為小于等于5.3 MPa，制造不受輻射熱的鍋筒、鍋殼時，工作壓力不受限制（1996 版《鍋規》中為小于等于5.9 MPa）；Q345R 壁溫2012 版《鍋規》中為小于等于430 ℃（1996 版《鍋規》中為小于等于400 ℃）；采用標準編號為GB/T 8163 和GB 3087 的受熱面管子、集箱、管道10 和20 號管，其適用范圍也發生了變化。

鍋爐常用鋼管材料適用范圍變化對比如表2 所示。

表1 GB/T 16507《水管鍋爐》和GB/T 16508《鍋殼鍋爐》替代的行業標準

表2 常用鍋爐用鋼管材料適用范圍變化對比

5 關于整體水壓試驗壓力值的確定

由于標準的修訂，鍋爐整體水壓試驗壓力同以往的鍋爐標準發生了變化，增加了溫度修正。GB/T 16507《水管鍋爐》和GB/T 16508《鍋殼鍋爐》規定了固定式鍋殼鍋爐、水管鍋爐制造完成以及組裝鍋爐和在工地安裝的散裝鍋爐，在焊接外觀質量、理化檢驗、無損檢測和熱處理合格之后應進行水壓試驗。水壓試驗壓力如表3 所示。鍋爐整體水壓試驗壓力按下式計算，并與表3 進行比對，取較高值作為水壓試驗壓力：

式（1）中：PT為試驗壓力，MPa；P 為作壓力，MPa；[σ]為受壓元件材料試驗溫度下的許用應力，MPa；[σ]t為受壓元件材料設計溫度下的許用應力，MPa。

各受壓元部件所用材料有可能不同，[σ]/[σ]t應取各受壓元部件材料比值中的最小值。

表3 水壓試驗壓力

6 設計中應注意的一些問題

一些設計單位設計圖紙時，沒有或忘記在圖紙上標注幾何尺寸，給鍋爐制造和安裝造成不必要的困擾和難度；另外，在安裝監督檢驗時，也發現一些設計存在的問題，需要引起注意。

鍋筒與對流管束采用焊接連接時，管端伸出管孔長度應能保證角焊縫焊透，且便于雜質、垢渣等異物落入下鍋筒（或集箱），經排污管排出鍋外。鍋筒與對流管束采用脹接連接時，GB/T 16507.3—2013《水管鍋爐》規定：管端伸出鍋筒長度宜為6～12 mm。GB 50273—2009《鍋爐安裝工程施工及驗收規范》規定：脹接管子管端伸出管孔的長度，管子公稱外徑為32～63.5 mm 時，伸出長度為7～11 mm；管子公稱外徑為70～102 mm 時，伸出長度為8～12 mm。

焊接煙管伸出長度要求如下：①煙管在煙溫大于600 ℃的部位時，管端超出焊縫的長度應不超過1.5 mm；煙管在煙溫小于或等于600 ℃的部位時，管端超出焊縫的長度可以為5 mm；②管板與大于600 ℃的煙氣接觸，采用焊接連接時，煙管、拉撐管應消除管孔與管子的間隙，管端超出焊縫的長度應滿足①的要求；③直桿拉撐和斜桿拉撐端頭伸出平管板的長度也按①的要求處理。

應注意煙管與管板焊接孔橋相鄰焊縫的間距。管板焊接孔橋相鄰焊縫邊緣的凈距離應大于或等于6 mm，如果焊后進行了熱處理，可不受限制；管孔焊縫邊緣至管板扳邊起點的距離應大于或等于6 mm。

安裝監督檢驗時發現如下設計問題：①散裝鍋爐鋼架與水汽系統管道“打架”；②操作地點未按規定設置平臺、扶梯和圍欄；③鍋殼鍋爐后管板低溫煙氣出口端煙道上未設置檢查孔，內部檢驗、水壓試驗時不能對后管板實施檢查；④濕背式燃油燃氣鍋爐回燃室檢查孔，其密封采用耐火材料整體澆筑，不能整體撤卸，爐內檢查時會破壞耐火材料，不方便；⑤余熱鍋爐未按《鍋爐安全技術監察規程》的要求裝設低水位聯鎖保護裝置和超壓聯鎖保護裝置（額定蒸發量大于等于6 T/h）；⑥緊急放水管在鍋筒內的管端（放水口）低于鍋爐最低安全水位線；⑦有機熱載體液相鍋爐供油管路上設置的安全閥選用敞開式彈簧安全閥；⑧A 級鍋爐的鍋筒、集箱上未設置膨脹指示器等。

7 圖紙中常見的一些問題

鍋爐總圖、本體圖中常見問題如下：①沒有注明鍋爐整體水壓試驗壓力或未按GB/T 16508—2013《鍋殼鍋爐》和GB/T 16507—2013《水管鍋爐》的要求選擇整體水壓試驗壓力；②引用的標準、技術規范不正確或者已失效；③鍋殼鍋爐沒有注明非受壓元件焊接在受壓元件上的連接焊縫應進行10%MT探傷，鍋筒上的吊耳角焊縫應進行100%MT探傷；④水管鍋爐未注明鍋筒、儲水罐和啟動（汽水）分離器上的吊耳角焊縫應進行100%表面探傷，集箱（包括連接管）、管道、管子（管屏）上的吊耳和承載附件上的角焊縫應進行大于等于10%表面探傷；⑤燃油燃氣鍋爐燃燒機未注明型號、功率等使用參數，使用單位自購不便；⑥未標明鍋爐設計熱效率和大氣污染物初始排放濃度；⑦圖樣上只標有最低安全水位，未標最高安全水位等。

8 設計說明書、安裝說明書

鍋爐設計說明書是設計鍋爐產品的思路和綜述，對產品主要部件、選用材料、規格等做出必要描述，對設計標準、依據、有關參數和數據的選用做出說明或規定。

常見問題如下：引用的標準、技術規范不正確或者已失效；未明確安全保護裝置的整定值；部分設計單位編制設計說明書較為簡單，說明不充分等。

設計說明書中應綜合考慮能效和大氣污染物排放要求，進行系統優化，并向鍋爐使用單位提供相關技術參數，用于配備鍋爐輔助設備及環境設施。

鍋爐安裝說明書是指導鍋爐現場安裝的指南，如果內容不全，描述不清，會給安裝工作帶來不便。

安裝監督檢驗時發現如下設計問題：有機熱載體鍋爐未明確現場管道安裝對無損探傷的要求或探傷比例不夠；未明確安全保護裝置的整定值；燃油燃氣鍋爐沒有燃料系統圖等。

有機熱載體鍋爐當管道外徑大于等于159 mm 時，管道的對接焊縫應進行20%RT 探傷；管道外徑小于159 mm 時，管道的對接焊縫應進行10%RT 探傷；管道與無直段彎頭的環向對接焊縫應進100%RT 或者UT 檢測。

設計說明書和安裝說明書中要注明安全保護裝置整定值的具體數值，并符合以下條件：高、低水位報警在水位計中水位距中水位線或距水位計上、下可見邊緣的距離，且應符合安全規定；低水位聯鎖保護裝置最遲應在最低安全水位線時動作；超壓聯鎖保護裝置動作整定值應在較低安全閥整定壓力值前；根據燃燒機適用范圍確定燃氣聯鎖裝置自動切斷燃氣的壓力整定值；有機熱載體介質溫度報警或聯鎖的整定值等。

9 結束語

鍋爐設計文件鑒定和節能審查是特種設備安全監管、節能環保、檢驗檢測、安全運行的第一個環節，知識面涉及廣，工作量大。隨著科學技術不斷進步，國家有關法規、標準、技術規范、行政規章也在不斷更新和完善，鑒定人員要與時俱進，加強學習新知識，不斷提升自己，這樣才能做好鑒定工作。