特種設備鍋爐檢驗的問題分析

王俊欽

（濟南市特種設備檢驗研究院，山東 濟南 250101）

鍋爐檢驗主要包括外部檢驗、內部檢驗以及水壓試驗等內容，檢驗的最終目的是判定鍋爐的運行狀態(tài)是否正常以及是否存在安全風險隱患，一旦在檢驗過程中發(fā)現(xiàn)異常問題，被檢驗方可以及時啟動鍋爐維修保養(yǎng)計劃，以規(guī)避各類安全事故的發(fā)生。由此可見，鍋爐檢驗是確保鍋爐安全運行的一條有效路徑，也是保障作業(yè)人員生命安全與鍋爐使用單位財產(chǎn)安全的一個必要手段。

1 鍋爐檢驗的主要內容

鍋爐檢驗主要包括外部檢驗、定期檢驗以及水壓試驗，其中，外部檢驗是指鍋爐在運行過程中實施的檢驗，原則上，外部檢驗需要每年至少進行一次，定期檢驗需要每兩年至少進行一次，檢驗時，鍋爐應當處于停爐狀態(tài)。而水壓試驗的頻次是每6 年進行一次，檢驗的對象主要是新裝、遷裝或者停用一年以上的鍋爐，水壓試驗原理類似于鍋爐制造過程中的水壓試驗。

1.1 外部檢驗

顧名思義，外部檢驗的主要內容是檢驗鍋爐本體的可見部位，比如，鍋爐的附件、外觀、輔機等。通過外部檢驗，可以準確判定出鍋爐外部殼體是否存在缺陷，以此來消除因外部缺陷而引發(fā)的各類安全事故。其檢驗內容主要包括：第一，風機、水泵等輔助設備是否正常運轉；第二，自控設備、信號系統(tǒng)、壓力、溫度等各類監(jiān)測儀表運轉是否正常；第三，鍋爐各類門孔的密封性能是否良好，是否存在滲漏或者腐蝕現(xiàn)象；第四，各類連接構件的焊縫是否嚴密；第五，鍋殼、鍋筒壁、水冷壁等部位是否出現(xiàn)變形現(xiàn)象，爐膽是否存在凹陷現(xiàn)象；第六，鍋爐燃燒狀態(tài)是否正常，排煙道的煙氣顏色是否正常；第七，鍋爐爐墻、構架、平臺樓梯是否完好無損等。

1.2 定期檢驗

定期檢驗是指在鍋爐停爐后，對鍋爐內、外部構件性能進行檢驗。具體檢驗內容如下：第一，鍋爐受壓元器件的內外表面，比如，開孔部位、鉚縫、焊縫、扳邊等位置是否存在裂紋、裂口；第二，管壁是否存在磨損或者腐蝕，鉚縫密封性能是否良好，是否出現(xiàn)苛性脆化現(xiàn)象；第三，脹口位置的密封性能是否良好，拉撐與被拉元器件的結合位置是否出現(xiàn)斷裂或者腐蝕現(xiàn)象；第四，受壓元器件是否存在凹陷、彎曲、鼓包和過熱現(xiàn)象；第五，受壓元器件或者鍋爐構架是否損壞；第六，鍋爐給水管、排污管與鍋筒接口位置是否存在裂紋、腐蝕現(xiàn)象，通向水位計、低水位自動滅火、安全閥、壓力表等開孔部位是否存在的堵塞現(xiàn)象；第七，鍋爐爐水處理是否滿足規(guī)則要求，如表1 所示。

表1 鍋爐爐水處理檢驗規(guī)則

2 鍋爐檢驗方法

鍋爐檢驗最常見的檢驗方法包括常規(guī)檢驗、超聲波無損探傷檢驗以及機械性能試驗與金相試驗。

2.1 常規(guī)檢驗

鍋爐常規(guī)檢驗主要包括外觀檢查、錘擊檢查、燈光檢查、拉線檢查、樣板檢查以及鉆孔檢查等。其中外觀檢查主要是通過視覺、嗅覺、聽覺等感覺器官對鍋爐的運行狀態(tài)進行觀察，檢查內容以鍋爐的外觀形態(tài)及一些宏觀缺陷為主。錘擊檢查主要是利用小錘等工具，對鍋爐殼體等部位進行敲擊，然后根據(jù)錘聲來判斷缺陷類型與具體部位。如果錘聲清脆無雜音，并且小錘彈跳狀態(tài)正常，則表明被擊元器件處于良好狀態(tài)。如果錘聲沉悶，并夾雜一些混濁的聲音，則說明被擊部位存在裂紋、夾渣或者分層等缺陷，據(jù)此可以進行深度檢查，以確定缺陷部位。燈光檢查主要是利用手電筒對鍋爐內部各金屬元器件進行探查，根據(jù)手電筒的光束與被照部位呈現(xiàn)的角度可以判定出被照射部位是否存在腐蝕或者變形現(xiàn)象。拉線檢查主要是利用拉線的方法來檢查鍋爐內部元器件的變形狀況。樣板檢查是事先將被檢的元器件制作成為樣板，然后通過運行前后的比對數(shù)據(jù)，來判斷元器件的變形情況。而鉆孔檢查則屬于破壞性檢驗，需要在被檢部位鉆出檢查孔洞，以確定被檢部位裂紋缺陷的深度和走向。

2.2 超聲波無損探傷檢驗

超聲波無損探傷檢驗常適用于檢驗鍋爐焊縫部位以及各種元器件的內部缺陷，利用超聲波可以準確探測出缺陷的具體位置以及走向。其探傷檢測原理主要是根據(jù)超聲波在界面?zhèn)鞑ミ^程中的反射與折射原理，對被測部位的缺陷進行檢驗。目前，超聲波無損探傷檢驗的主要內容包括鍋爐焊縫的裂紋及氣泡等缺陷，特別在檢測內部條型缺陷與大面積缺陷方面，該技術的檢測優(yōu)勢表現(xiàn)的尤為明顯，如圖1 所示。

圖1 超聲波無損探傷檢驗掃查方式

2.3 鍋爐機械性能試驗與金相試驗

如果難以確定鍋爐元器件的材質，則需要對元器件所選用的材料的機械性能進行檢驗，以驗證材料的抗壓強度、耐高溫性能是否滿足標準要求。另外，鍋爐在運行過程中，如果元器件內部組織發(fā)生變化，或者在高溫狀態(tài)下出現(xiàn)較嚴重的變形現(xiàn)象，則需要對元器件的內部組織進行金相試驗，通過試驗可以確定各種元器件在長期高溫作用下，金屬是否出現(xiàn)石墨化，因此，金相試驗也是判定鍋爐元器件是否出現(xiàn)變形，是否出現(xiàn)苛性脆化的一個重要途徑。

3 鍋爐檢驗過程中常見的問題

3.1 安全意識淡薄

安全意識屬于人的一種主觀意識形態(tài)，由于鍋爐這種特種設備是危險性較大的壓力容器，如果鍋爐操作人員或者維護人員安全意識淡薄，則極易引發(fā)較嚴重的安全事故。比如，操作人員疏忽大意，在對鍋爐進行檢驗時，出現(xiàn)水壓試驗錯誤、探傷操作錯誤、違章違規(guī)操作的情況，都會埋下重大的安全風險。另外，對于特種設備檢驗機構來說，隨著鍋爐等特種設備檢驗項目的增多，檢驗機構盲目擴大檢驗隊伍，以至于一些未取得行業(yè)從業(yè)證書的人員混入鍋爐檢驗隊伍，一旦這一類人員參與鍋爐檢驗項目，不僅會增加檢驗風險，并且，也會給特種設備檢驗機構造成巨大的經(jīng)濟損失。

3.2 現(xiàn)場管理漏洞

鍋爐本身屬于易燃易爆設施，在鍋爐運行過程中，一旦現(xiàn)場管理松懈，則極易引發(fā)燃燒、爆炸事故。其中，現(xiàn)場管理要素主要包括防護用品配備不當，選用材料的質量存在缺陷，檢驗人員與鍋爐等重要部位的安全距離較小，在搭設腳手架時，腳手架支撐不穩(wěn)，檢驗現(xiàn)場未設置檢驗平臺，以至于檢驗人員的作業(yè)環(huán)境較為惡劣等，都會增加檢驗工作的安全風險。另外，在檢驗人員進駐檢驗現(xiàn)場后，特種設備檢驗機構未及時對相關人員開展技術交底工作，使得部分檢驗人員盲目開展各項工作，進而大幅增加了鍋爐的運行風險。

3.3 檢驗結果偏差大

鍋爐這一特種設備的檢驗工作既關系到鍋爐的安全運行，同時，也與工業(yè)生產(chǎn)效率及經(jīng)濟效益有著密切關聯(lián)，因此，鍋爐檢驗已經(jīng)成為鍋爐運行過程中不可或缺的關鍵一環(huán)。但是，由于鍋爐檢驗工作專業(yè)性較強，僅僅依靠鍋爐操作人員的力量無法完成整個檢驗流程，在這種情況下，就需要具備行業(yè)資質的第三方鍋爐設備檢驗機構參與檢驗工作。而一些檢驗機構為了獲取更多的經(jīng)濟效益，在檢驗過程中，常常采取走馬觀花式的檢驗方法，以至于最終的檢驗報告與鍋爐的實際運行狀況嚴重不符，這就給鍋爐的安全運行埋下了重大的風險隱患。

4 針對鍋爐檢驗常見問題采取的有效解決措施

4.1 健全鍋爐安全運行預防機制

鍋爐檢驗人員應當始終保持一個“防患于未然”的心態(tài)，即通過建立和完善鍋爐安全運行預防機制將鍋爐安全事故的發(fā)生概率降到最低點。首先，鍋爐設備是由多個功能不同、類型不同的結構部件組成，比如，燃燒器、水冷壁過熱器、省煤器、空氣預熱器、爐墻等，在對鍋爐開展檢驗工作時，檢驗人員需要對這些結構部件的剛度、強度、韌性等力學性能進行認真檢查和審驗，以確定各項指標與行業(yè)標準相吻合。其次，為了防止泄漏事故的發(fā)生，檢驗人員需要對鍋爐設備的密封性能進行嚴格檢查，檢查部位主要包括管道、閥門以及各個部件的焊接縫隙，如果發(fā)現(xiàn)異常情況，應當及時采取有效的堵漏措施，以防止事態(tài)擴大。再次，要想提高鍋爐設備的檢驗精度，在檢驗工作開始前，檢驗機構需要事前搭建一個適合開展檢驗工作的操作平臺，并對平臺的適用性、安全性進行檢查。最后，在檢驗過程中，往往使用一些產(chǎn)生電磁輻射的裝置來完成檢驗工作，因此，為了避免電磁輻射給設備的安全運行造成不良影響，特種設備檢驗機構應當在檢驗區(qū)域周邊設置明顯的警示標識，同時，檢驗人員應當做好必要的防護工作。

4.2 建立科學完善的培訓體系

檢驗人員專業(yè)技術水平的高低直接關系到鍋爐設備的安全運行，因此，特種設備檢驗機構應當針對現(xiàn)有檢驗人員的崗位工作職責，建立一套科學完善的專業(yè)培訓體系。首先，由人力資源部門負責編制年度、月度培訓計劃，計劃中應當載明培訓內容、培訓時間、培訓方法、考核方法等，然后由主管領導簽署審批意見后頒行。其次，擬定專業(yè)的培訓方案，在方案中明確具體的培訓內容。比如，鍋爐的結構組成、使用性能、工作原理、檢驗方法、安全注意事項等，確保覆蓋全部檢驗內容。另外，特種設備檢驗機構可以通過集中培訓、專家講座、遠程線上互動或者外派學習等多種方法來開展培訓活動，以此來改進和提升培訓效果。最后，在檢驗人員開展實地檢驗工作時，特種設備檢驗機構應當指派專人負責對檢驗人員的工作方法、工作內容、工作流程、工作成果進行全程監(jiān)督與管理，并將監(jiān)督檢查結果作為評定檢驗人員工作績效的重要參考依據(jù)。

4.3 建立鍋爐安全風險防范數(shù)據(jù)庫

近年來，隨著大數(shù)據(jù)技術的日漸成熟，鍋爐檢驗領域也逐步開始運用大數(shù)據(jù)技術來開展檢驗工作。因此，特種設備檢驗機構應當在此基礎上，對原有數(shù)據(jù)庫的使用功能進行擴展和完善，進而建立一個鍋爐安全風險防范數(shù)據(jù)庫，進而將鍋爐設備的各種安全風險隱患消滅在萌芽狀態(tài)。該數(shù)據(jù)庫中存儲的數(shù)據(jù)信息包括鍋爐設備的各項運行參數(shù)、技術參數(shù)，比如，鍋爐運行的標準溫度、標準壓力等。同時，也包括鍋爐歷年來發(fā)生的安全事故及故障的具體原因等信息。檢驗人員可以結合這些有效信息，針對性地開展檢驗工作，這不僅節(jié)省了大量的檢驗時間，并且，檢驗精度也得到了大幅的提升。

4.4 優(yōu)化鍋爐制造工藝流程

鍋爐運行是否安全與制造生產(chǎn)工藝息息相關，因此，鍋爐設備的生產(chǎn)制造廠家應當嚴把鍋爐制造的質量關，并不斷對制造生產(chǎn)工藝流程進行優(yōu)化和創(chuàng)新。首先，在鍋爐設備進入制造環(huán)節(jié)前，設計單位應當根據(jù)鍋爐的使用性能以及各個部件的規(guī)格、尺寸參數(shù)，設計多套加工制造圖紙，然后通過集中商討的方式來確定最佳的設計方案。其次，鍋爐設備制造企業(yè)應當以設計圖紙為綱，以各項管理制度為科學的參考依據(jù)，來明確每道生產(chǎn)工序的具體操作內容，尤其在現(xiàn)場管理方面，制造企業(yè)需要指派專人負責對鍋爐制造的全過程進行監(jiān)督檢查，一旦發(fā)現(xiàn)質量缺陷，應當?shù)谝粫r間予以糾正。同時，在鍋爐制造生產(chǎn)過程中，有些設計圖紙的內容與鍋爐的實際運行存在較大差異，在這種情況下，制造企業(yè)應當及時對設計方案內容進行調整，以確保鍋爐的各項運行參數(shù)與實際運行狀況相吻合。最后，如果鍋爐在運行過程中出現(xiàn)安全事故或者故障隱患，經(jīng)過檢驗人員確認，主要是由鍋爐制造和設計過程引起，這時，特種設備檢驗機構應當在最短的時間內確定直接責任人，以快速查明具體的原因，進而為故障排除爭取更多的時間。

5 結語

目前，鍋爐這一特種設備的使用頻率越來越高，如果能夠及時處理鍋爐檢驗過程中發(fā)現(xiàn)的問題，一方面，可以有效延長鍋爐設備的使用壽命；另一方面，可以給鍋爐使用單位節(jié)省大量的維修與保養(yǎng)成本。因此，特種設備檢驗機構應當不斷提升鍋爐檢驗的專業(yè)技術水平，在確保鍋爐安全穩(wěn)定運行的前提下，為社會各領域產(chǎn)能的提高提供堅實的技術保障。