皮艷慧,翟國強
(河南省鍋爐壓力容器安全檢測研究院,河南 鄭州 450016)
通過對液相有機熱載體鍋爐安裝過程的監督檢驗,發現液相有機熱載體鍋爐在安裝過程中主要存在以下問題。
近年來,有機熱載體鍋爐的生產廠家發展特別迅速,數量多且混亂。個別的生產廠家并沒有通過鍋爐制造許可,生產的鍋爐在結構、焊接質量、強度以及安全附件等方面存在問題,從而在使用中導致了不必要的事故。
為節省安裝費用,個別安裝隊伍并未取得安裝資質,安裝前未向有關部門進行安裝告知,或者由使用單位施工,安裝單位只派技術人員在安裝現場指導。安裝過程不規范,留下了安全隱患,也造成鍋爐使用登記注冊的困難。
鍋爐出廠資料不全,主要包括燃油燃氣燃燒器型式試驗合格證書(選用的燃燒器與鍋爐設計圖樣上選用的燃燒器型號不一致),安全附件的質量證明文件,有機熱載體型式試驗報告,鍋爐定型產品能效測試報告等。
有機熱載體爐元件之間盲目地用普通平焊法蘭連接,法蘭連接處密封不當容易導致泄露,引起火災。現場發現,對接焊縫普遍未采用氬弧焊打底。
未按設計文件以及GB 23971—2009 的相關規定選用有機熱載體。盲目地選擇有機熱載體,或選取了最高允許使用溫度低于或等于鍋爐額定溫度的有機熱載體。未及時將有機熱載體送檢驗機構進行型式試驗。
在檢驗過程中,發現很多單位的有機熱載體爐未按規定安裝壓力測量裝置、液位檢測裝置、安全閥、安全泄壓裝置、溫度測量裝置、安全保護裝置等安全附件和儀表。
安裝單位對有機熱載體鍋爐系統中的輔助裝置的工作原理和安裝基本要求認識不夠,未按規定安裝,用材不當,系統內的受壓元件、管道及其附件錯誤地選用了鑄鐵或者有色金屬制造。未安裝備用循環泵,循環泵選型不當與鍋爐不匹配,選用的循環泵小,導熱油的流速低,影響導熱油的循環速度和傳熱。
針對以上在監督檢驗過程中發現的問題分析,本文提出以下在監督檢驗中需要重點注意的項目,以保證鍋爐安全、節能、環保運行。
有機熱載體鍋爐的生產廠家必須取得C 級以上鍋爐制造許可,若沒有則應取得有機熱載體鍋爐單項制造資格;制造前,所用設計文件必須蓋有種設備安全監督管理部門核準的檢驗檢測機構的鑒定章。有機熱載體鍋爐的制造、安裝、重大維修和改造必須由已經取得相關資質的單位進行,必須提前向法定的特種設備檢驗機構提出監督檢驗的申請。審查鍋爐出廠資料是否齊全、有效;審查燃油燃氣燃燒器型式試驗證書的有效性;與鍋爐設計圖樣上選用的燃燒器型號是否一致。按照相關標準以及質量保證體系的相關要求,審查安全附件的質量證明文件,有機熱載體型式試驗報告,制造監檢證書,鍋爐房的設計文件、鍋爐的定型產品能效測試證書報告,安裝施工組織方案、水(耐)壓試驗方案、焊接工藝評定的相關資料、調試和試運行資料等,并且可以滿足現場施工的需要。
有機熱載體易滲漏燃燒,應對焊接質量嚴格控制,焊接和無損檢驗必須按照《有機熱載體爐安全技術監察規程》的相關要求實施。對管道焊縫的檢測記錄進行審查,必要時,需要對焊縫外觀質量檢查。審查無損檢測報告是否有效且完整。按照 NB/T 47013.2—2015 的相關規定對現場焊接的全部焊接接頭的射線底片,底片質量、缺陷評定等進行檢查。按照相關標準的要求對管道支吊架、閥門、法蘭等進行檢查。
應按設計文件以及GB 23971-2009 的相關規定選用有機熱載體。按GB/T 24747-2009 的規定,注入系統前的未使用有機熱載體應根據該產品型式試驗報告,驗證檢驗其質量。選擇有機熱載體時,必須滿足鍋爐的計算最高液膜溫度的要求,監督檢驗時應審查有機熱載體的型式試驗報告以及鍋爐的液膜溫度計算書。
進口和出口切斷閥之間應裝設安全閥,閉式膨脹罐上應裝設安全閥。鍋爐循環泵進出口、進口管道及出口管道上、循環器的進出口以及受壓部件應裝設壓力表。有機熱載體的低位儲罐以及膨脹罐上各需裝設一套直讀式的液位計;膨脹罐上還應裝設一套可以自動檢測液位的液位計;直讀式液位計應采用板式不應采用玻璃管式。鍋爐的進出口管道上以及系統的膨脹罐和儲罐上應裝設溫度測量裝置。
應按照TSG G0001-2012 和設計圖樣的要求對有機熱載體液相爐的管件和閥門、循環泵、膨脹罐、膨脹管、低位儲罐、排氣閥、安全聯鎖裝置等以及整個系統的安裝進行檢查。
(1)管件和閥門。系統內管件和閥門的公稱壓力應大于等于1.6MPa。系統內管道、閥門和管件應采用焊接連接的方式。當采用法蘭連接時,應當選用凹凸面法蘭、突面法蘭或榫槽面法蘭,而且應采用金屬纏繞的石墨復合墊片或者金屬網加強的石墨墊片;除儀器儀表用的螺紋連接,系統內其他部件不應采用螺紋連接的方式。
(2)循環泵。液相有機熱載體鍋爐系統中應安裝備用的電動循環泵,循環泵的流量及揚程應滿足要求,循環泵應密封可靠,防止運行中的劇烈震動而引起有機熱載的泄漏,而且應安裝停電聯鎖的保護裝置,一旦發生停電事故,循環泵與引風機、鼓風機均停止工作,使燃燒減弱,防止過熱。
(3)膨脹罐、膨脹管。液相系統膨脹罐應符合以下要求:①鍋爐與膨脹罐之間無有效隔離措施時,不應設置在鍋爐的正上方,膨脹罐的底部與鍋爐頂部的垂直距離應不小于1.5米;②當閉式膨脹罐采用惰性氣體保護時需設置定壓裝置,當閉式膨脹罐中的氣體最高壓力小于等于0.01MPa 時,可以采用液封以防止其超壓;膨脹罐為開式時,應設置放空管,表1 規定了放空管的尺寸;③當低位儲罐和高位膨脹罐共同容納整個系統有機熱載體的膨脹量時,膨脹罐上應當設置溢流管和液位自動控制裝置,溢流管的尺寸應符合表1 的規定,溢流管上不應裝設閥門;④膨脹管盡量不用彎頭,若必須轉彎,其彎曲角度應保證不宜小于120°,其管徑應不小于表1 中規定的尺寸。
(4)低位儲罐。有機熱載體系統的容積大于1m3時,應裝設低位儲罐。儲罐的容積應滿足可容納系統中最大被隔離部分的導熱油量以及整個系統中需要適當補充導熱油的儲備量。鍋爐與低位儲罐與之間應當用隔墻隔開;低位儲罐的容積應大于等整個有機熱載系統中導熱油的1.2 倍;低位儲罐的頂部應當裝設排氣管。
(5)安全聯鎖裝置。有機熱載體鍋爐應安裝有完善的壓力、進出油溫度及油位顯示儀表,并裝設相關的報警裝置。有機熱載體鍋爐及系統安全運行的必要保證是安全聯鎖裝置的正常運行,包括超溫報警聯鎖裝置、差壓報警聯鎖裝置、超壓報警聯鎖裝置、膨脹罐低液位聯鎖保護裝置、點火程序及熄火保護裝置。

表1 膨脹罐的膨脹管、溢流管、排放管和放空管尺寸
以上是在液相有機熱載體鍋爐安裝監檢中發現的比較普遍的問題的總結以及一些處理方法,應根據監檢鍋爐的特點,嚴格按照相關的規程、標準的要求,制定監檢方案,發現鍋爐本身及安裝過程中存在的安全隱患。
有機熱載體鍋爐的工作壓力雖較低,但鍋爐內部的運行介質溫度很高,而且其介質具有可燃易爆的特性。一旦在鍋爐的運行中發生泄漏,容易引起火災、造成人身傷害以及財產損失。因此,必須對有機熱載體鍋爐的安全管理與監督高度重視,保證鍋爐及系統安全、經濟、節能、環保運行。