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        鍋爐修理改造無損檢測(cè)方法和比例的探討

        2020-08-10 08:45:03劉文東
        關(guān)鍵詞:無損檢測(cè)鍋爐比例

        劉文東

        摘? 要:鍋爐修理改造是消除鍋爐運(yùn)行故障的重要手段之一,特種設(shè)備相關(guān)法規(guī)對(duì)鍋爐修理改造做出了相關(guān)規(guī)定。對(duì)于涉及承壓元(部)件的修理和改造,規(guī)程規(guī)定應(yīng)采取無損檢測(cè)方法以保證其修理或改造質(zhì)量。在執(zhí)行規(guī)程的過程中,施工單位和檢驗(yàn)人員經(jīng)常對(duì)無損檢測(cè)方法和比例存在疑惑,該文作者通過豐富的檢驗(yàn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),通過規(guī)程解讀和實(shí)例分析,對(duì)鍋爐修理改造無損檢測(cè)方法和比例進(jìn)行深入分析探討,并指出了選取的方法,為修理單位和檢驗(yàn)人員提供了參考。

        關(guān)鍵詞:鍋爐;修理改造;無損檢測(cè);比例

        中圖分類號(hào):TK228? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A

        0 引言

        鍋爐是工業(yè)生產(chǎn)中最常見的一類換熱設(shè)備,它具有高溫、高壓和運(yùn)行環(huán)境較為惡劣等特點(diǎn)。隨著使用年限的增加,鍋爐承壓部件產(chǎn)生缺陷的概率大幅上升。作為鍋爐檢驗(yàn)人員,定期檢驗(yàn)中經(jīng)常遇到承壓部件(如圖1所示)發(fā)現(xiàn)缺陷,需要修理的情況;再者,隨著國(guó)家對(duì)節(jié)能和環(huán)保的要求不斷提高,需要進(jìn)行節(jié)能改造的鍋爐也越來越多。對(duì)于鍋爐的一般修理和改造,檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)可能不需要介入,但是對(duì)于重大修理和改造,使用單位和維修單位則需要按照TSG G0001—2012《鍋爐安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》(以下簡(jiǎn)稱《鍋規(guī)》)和TSG G7001—2015《鍋爐監(jiān)督檢驗(yàn)規(guī)則》的相關(guān)規(guī)定進(jìn)行監(jiān)督檢驗(yàn)。對(duì)這類監(jiān)檢,檢驗(yàn)人員對(duì)于修理改造后的無損檢測(cè)方法和比例總是存在一些疑惑,該文作者通過豐富的鍋爐檢驗(yàn)經(jīng)驗(yàn),對(duì)鍋爐修理改造中關(guān)于無損檢測(cè)方法和比例進(jìn)行闡述,并采用實(shí)例進(jìn)行說明。

        1 標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于無損檢測(cè)的規(guī)定

        對(duì)于鍋爐的修理和改造,其有關(guān)無損檢測(cè)規(guī)定主要體現(xiàn)在TSG G0001—2012《鍋爐安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》的第5.4.3條中,具體描述如下:鍋爐受壓元(部)件修理后應(yīng)當(dāng)進(jìn)行外觀檢驗(yàn)、無損檢測(cè)(其中挖補(bǔ)類焊縫應(yīng)當(dāng)進(jìn)行100%無損檢測(cè)),必要時(shí)還應(yīng)當(dāng)進(jìn)行水(耐)壓試驗(yàn),其合格標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)當(dāng)符合本規(guī)程第4章有關(guān)規(guī)定。在第4章中,有關(guān)無損檢測(cè)的方法和比例,主要羅列于表4-1中,該表根據(jù)不同鍋爐類別和不同承壓元件,將無損檢測(cè)比例進(jìn)行了詳細(xì)的說明,此處特別需要注意的是,超聲波檢測(cè)方法是指數(shù)字式可記錄的超聲波檢測(cè)方法,如果采用普通超聲波檢測(cè),則對(duì)于已檢測(cè)部位還需要增加20%的局部射線檢測(cè)。在工程實(shí)踐中,超聲波探傷儀一般都是不可記錄的超聲儀,此時(shí),如果選擇超聲波檢測(cè)方法,一定要注意增加局部射線檢測(cè)的問題。

        檢驗(yàn)人員對(duì)改造和維修的鍋爐進(jìn)行監(jiān)督檢驗(yàn)時(shí),應(yīng)按什么比例進(jìn)行抽查,對(duì)于這方面的規(guī)定,在TSG G7001—2015《鍋爐監(jiān)督檢驗(yàn)規(guī)則》則在3.3.3條第5款進(jìn)行了闡述:檢查改造和重大修理焊接接頭射線底片, 采用數(shù)字式可記錄儀器的超聲波檢測(cè)時(shí),抽樣審查超聲波檢測(cè)記錄,每種部件至少抽查接頭數(shù)量的20% (包括每種無損檢測(cè)方法),重點(diǎn)是返修前后的底片,底片質(zhì)量、缺陷評(píng)定是否符合NB/T 47013的要求(C類)。此處也重點(diǎn)提出,對(duì)于采用超聲波檢測(cè)應(yīng)按20%的比例對(duì)焊接接頭的質(zhì)量進(jìn)行抽查。

        2 實(shí)例探討

        筆者在檢驗(yàn)實(shí)踐中,發(fā)現(xiàn)某臺(tái)鍋爐的集箱部位存在泄漏現(xiàn)象,需要修理,給使用單位下達(dá)意見通知書后,使用單位委托某修理單位進(jìn)行修理,在監(jiān)檢過程中發(fā)現(xiàn)其焊接結(jié)構(gòu)形式和無損檢測(cè)方法均存在一定的問題,具有比較典型的代表意義。

        2.1 鍋爐基本情況

        該鍋爐是杭州鍋爐集團(tuán)股份有限公司生產(chǎn)的水泥窯SP余熱鍋爐(產(chǎn)品型號(hào):QC405/315-30-1.6/295,以下簡(jiǎn)稱SP鍋爐);AQC型鍋爐是滿足窯頭熟料冷卻劑的余熱回收而設(shè)計(jì)的一種純低溫余熱發(fā)電的余熱鍋爐,與用于水泥生產(chǎn)線上窯尾預(yù)熱器的SP型鍋爐構(gòu)成水泥回轉(zhuǎn)窯余熱回收鍋爐系統(tǒng),其具體參數(shù)見表1。

        2020年2月20日向該機(jī)構(gòu)申請(qǐng)定期檢驗(yàn),該單位根據(jù)鍋爐的使用特點(diǎn),制定了專用檢驗(yàn)方案,對(duì)該鍋爐進(jìn)行了內(nèi)部檢驗(yàn),檢驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)其某下部集箱存在滲漏,拆除保溫和墻磚后,發(fā)現(xiàn)其集箱有裂紋缺陷。立即下達(dá)檢驗(yàn)意見通知書,要求使用單位對(duì)其進(jìn)行維修。低壓段過熱器入口集箱Φ159×12,材質(zhì)/牌號(hào):20#(GB3087-08)。

        2.2 修理情況

        使用單位接到意見通知書后,立即聯(lián)系了某修理改造單位對(duì)設(shè)備進(jìn)行維修,該修理單位具備B級(jí)鍋爐的修理資質(zhì),按照相關(guān)規(guī)定到監(jiān)察部門辦理了修理改造手續(xù)后,進(jìn)行了施工,并向該機(jī)構(gòu)申請(qǐng)了監(jiān)督檢驗(yàn),檢驗(yàn)人員在檢驗(yàn)過程中,發(fā)現(xiàn)修理單位對(duì)修理部位的焊接結(jié)構(gòu)如圖2所示,在提供施工驗(yàn)收記錄的同時(shí),提交了無損檢測(cè)報(bào)告,采用的是普通超聲波探傷儀出具的超聲報(bào)告。

        2.3 無損檢測(cè)比例和方法的探討

        從圖2可以看出,該修理部位位置較為特殊,是下集箱部位,連接多根水冷壁管,如果對(duì)這個(gè)部位整段割管更換,則與所割管段相連接的所有水冷壁管管端需割斷,重新焊接,工程量較大,且成本較高。因此,該修理單位為了施工方便,對(duì)泄露的部位采取了圖示修理方法。該焊接結(jié)構(gòu)可以看做是縱縫和環(huán)縫的結(jié)合。而由于受力不同,《鍋規(guī)》中對(duì)于其檢測(cè)比例也有不同的要求。

        2.3.1 對(duì)縱縫的要求

        對(duì)于集箱類承壓部件,如果其只進(jìn)行縱縫的維修,那么在該例中,鍋爐級(jí)別是B級(jí),集箱規(guī)格是φ159×10,根據(jù)《鍋規(guī)》中表4-1的要求如下是100%射線檢測(cè)或者超聲檢測(cè),對(duì)于壁厚小于20 mm的焊接接頭應(yīng)采用射線檢測(cè)方法,如果壁厚大于等于20可以采用超聲波檢測(cè),但是必須是可記錄型,不可記錄型還要求附加局部20%的射線檢測(cè)。即:該例中其壁厚小于20 mm,應(yīng)當(dāng)采用射線檢測(cè),而且檢測(cè)比例為100%。

        2.3.2 對(duì)環(huán)縫的要求

        如果該次修理中只涉及到環(huán)縫的無損檢測(cè),則環(huán)縫的檢測(cè)比例要求根據(jù)《鍋規(guī)》中表4-1進(jìn)行查詢,即對(duì)于B級(jí)鍋爐,外徑≤159的集箱環(huán)向焊接接頭,應(yīng)對(duì)環(huán)縫進(jìn)行10%的射線檢測(cè)。

        2.3.3 特殊情況

        在該例中,2個(gè)縱縫和2個(gè)環(huán)縫的組合,構(gòu)成了挖補(bǔ)結(jié)構(gòu),根據(jù)《鍋規(guī)》5.4.3條,鍋爐受壓元件修理后應(yīng)當(dāng)進(jìn)行外觀檢查、無損檢測(cè),特別規(guī)定了對(duì)于挖補(bǔ)類焊縫應(yīng)當(dāng)進(jìn)行100%無損檢測(cè)。需要注意的是,在5.4.3條的規(guī)定中,只對(duì)檢測(cè)比例進(jìn)行了規(guī)定,但是對(duì)于其檢測(cè)方法并未作相關(guān)規(guī)定,此時(shí),容易產(chǎn)生疑惑,是按超聲檢測(cè)100%還是按射線檢測(cè)100%。所以,在該次修理改造中,施工單位按照100%超聲檢測(cè)的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了檢測(cè),并出具了相應(yīng)報(bào)告。筆者認(rèn)為,對(duì)于挖補(bǔ)類焊縫,可以直接判斷需100%無損檢測(cè),但是檢測(cè)方法還是根據(jù)表4-1的規(guī)定。因?yàn)樵凇跺佉?guī)》表4-1的相關(guān)規(guī)定中,充分考慮了縱、環(huán)縫的焊接特點(diǎn),采用了最大可能發(fā)現(xiàn)其焊接缺陷的檢測(cè)方法,可以最大程度地檢測(cè)出其可能存在的缺陷。

        在管道類焊接的焊接接頭中,選擇超聲波檢測(cè)需特別謹(jǐn)慎。在NB/T47013—2015標(biāo)準(zhǔn)中,對(duì)于管道外徑≥159mm的焊接接頭,按照承壓設(shè)備I型焊接接頭的要求實(shí)施檢測(cè),而對(duì)于<159mm的焊接接頭,則應(yīng)按照承壓設(shè)備II型焊接接頭的要求實(shí)施檢測(cè),對(duì)于II型焊接接頭,其探頭的選擇和制作,試塊的制取均有較高的要求,而且試塊往往不具備通用性,每次需單獨(dú)制作,成本較高,因此,在檢驗(yàn)實(shí)踐中,遇到超聲波檢測(cè)的單位,應(yīng)特別注意,是否存在造假的情況,而且探頭試塊等是否滿足NB/T47013.3—2015的要求。

        3 結(jié)語

        鍋爐的修理改造是鍋爐運(yùn)行故障中較為常見的處理措施之一,進(jìn)行其監(jiān)督檢驗(yàn),對(duì)于保障鍋爐后續(xù)壽命的安全運(yùn)行具有重要意義。對(duì)于涉及承壓元部件的修理和改造,《鍋規(guī)》還要求對(duì)其進(jìn)行無損檢測(cè)抽查。修理改造單位在進(jìn)行修理時(shí),因技術(shù)水平不同,采取的焊接結(jié)構(gòu)和選擇的無損檢測(cè)方法和比例也經(jīng)常出現(xiàn)和規(guī)程不一致的情況。通過工程實(shí)踐舉例說明,得出鍋爐修理改造中關(guān)于無損檢測(cè)方法和比例的可以根據(jù)以下方法從鍋規(guī)中查表4-1獲得:判斷鍋爐的級(jí)別→識(shí)別焊縫的類別→根據(jù)焊縫所在部位的規(guī)格查表→獲得無損檢測(cè)方法和比例。

        需要特別注意的是,對(duì)于挖補(bǔ)類焊縫,可以直接判斷需100%無損檢測(cè),但是檢測(cè)方法還要根據(jù)表4-1的規(guī)定。

        參考文獻(xiàn)

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