羅國兵
摘要:在役工業(yè)鍋爐在日常使用過程中,為保障其安全運行、提高效率,需對其運行狀況進(jìn)行定期檢驗。本文針對鍋爐運行中遇到的相關(guān)問題進(jìn)行探討分析,以供參考。
關(guān)鍵詞:特種設(shè)備;鍋爐;檢驗
引言
鍋爐在使用中輸出高溫高壓介質(zhì),自身工況復(fù)雜。按相關(guān)法律、標(biāo)準(zhǔn)要求,須對其進(jìn)行定期安全檢驗,及時發(fā)現(xiàn)安全隱患并提出相應(yīng)的預(yù)防或整改措施,以使鍋爐在未來一定周期內(nèi)安全高效運行。
1鍋爐檢驗概述
鍋爐是一種封閉式的能量轉(zhuǎn)換特種設(shè)備,其運行中將爐內(nèi)化學(xué)能或電能轉(zhuǎn)換為熱能或動能再通過鍋內(nèi)介質(zhì)輸送至相關(guān)設(shè)備用于生產(chǎn)或發(fā)電。
此過程工況復(fù)雜,會伴隨著諸多安全隱患,如裂紋、變形、過燒和腐蝕等,嚴(yán)重威脅著人民生命財產(chǎn)安全。因此,鍋爐在日常運行過程中有必要對其進(jìn)行定期檢驗,確保其安全、平穩(wěn)的運行。
2鍋爐檢驗中相關(guān)問題分析
2.1 腐蝕問題
鍋爐在高溫、高壓環(huán)境中經(jīng)過長時間的運行以及保養(yǎng)管理不當(dāng),會在其介質(zhì)側(cè)、煙氣側(cè)以及與外部環(huán)境接觸的外表面都易造成不同的腐蝕情況出現(xiàn)。在汽水側(cè)易出現(xiàn)氧腐蝕、酸性腐蝕、垢下腐蝕、苛性脆化等;在煙氣側(cè)尤其省煤器、空預(yù)器、節(jié)能器出現(xiàn)低溫腐蝕;鍋爐外表面因使用環(huán)境影響會出現(xiàn)鍋爐外表面腐蝕,如鍋殼、蒸汽管線分氣缸外表面出現(xiàn)保溫層下腐蝕等。
以上鍋爐腐蝕狀況嚴(yán)重到一定程度后鍋爐就會出現(xiàn)安全事故,如苛性脆化會使鍋爐承壓部件瞬間失效破壞,造成嚴(yán)重后果。
2.2結(jié)垢問題
水處理和水質(zhì)檢驗是工業(yè)鍋爐日常運行過程中非常關(guān)鍵的工作。根據(jù)相關(guān)的規(guī)定,水質(zhì)化驗員完成鍋爐水介質(zhì)硬度及堿度等檢測后應(yīng)將檢測結(jié)果立即反映給鍋爐工作人員,鍋爐工作人員應(yīng)該根據(jù)檢查結(jié)果對鍋爐進(jìn)行針對性的除垢處理。但是就目前的實際情況來看,大部分企業(yè)并不重視鍋爐的水處理環(huán)節(jié),再加上相關(guān)的工作人員沒有充分認(rèn)識到鍋爐特性,導(dǎo)致企業(yè)工業(yè)鍋爐的排污除垢工作一直無法有效的進(jìn)行。鍋爐結(jié)垢問題如果長時間得不到有效的解決,不但熱效率大幅下降,還會出現(xiàn)垢下腐蝕以及相應(yīng)部位的受熱面得不到及時冷卻,造成局部過熱,導(dǎo)致受熱面變形甚至破裂而引發(fā)嚴(yán)重的安全事故。
2.3變形問題
在工業(yè)鍋爐的檢驗過程中還有一個比較常見的問題就是鍋爐變形,這里所說的變形主要是指鍋爐內(nèi)部承壓部件的形態(tài)發(fā)生了一系列明顯的變化。例如,鼓包、局部歪曲以及凹陷等。鍋爐一旦出現(xiàn)此類變形現(xiàn)象就會使其危險性大幅提高,如果在檢驗過程中沒有及時發(fā)現(xiàn),將會給工作人員和企業(yè)帶來巨大的安全隱患。
2.4裂紋問題
工業(yè)鍋爐經(jīng)過長時間的運行之后經(jīng)常會出現(xiàn)裂紋,常見的包括腐蝕性裂紋如晶間腐蝕裂紋、應(yīng)力腐蝕性裂紋、熱疲勞裂紋。其原因: ①晶間腐蝕主要由于堿性腐蝕性物質(zhì)尤其在局部空間濃縮后在金屬晶體與晶體間產(chǎn)生電位差引起的腐蝕;②應(yīng)力腐蝕性裂紋是堿性腐蝕性物質(zhì)與應(yīng)力共同作用下產(chǎn)生的裂紋;③熱疲勞裂紋主要因承壓部件受熱不均或冷熱高頻率變化造成熱應(yīng)力反復(fù)作用下產(chǎn)生的裂紋,在鍋爐中,這類裂紋易與堿性腐蝕性物質(zhì)共同作用加速承壓部件失效。
上述裂紋一般出現(xiàn)在鍋筒或鍋殼內(nèi)預(yù)埋件的角焊縫、外接管角焊縫部位、水位線附近、金屬損失部位、管板扳邊圓弧區(qū)、管板煙管連接角焊縫部位或脹接口部位、下腳圈部位以及喉管部位。鍋爐各個部位出現(xiàn)的裂紋嚴(yán)重威脅鍋爐的運行安全,如果不進(jìn)行及時的維護(hù)甚至?xí)l(fā)爆炸,造成嚴(yán)重的人員傷亡,并且會給企業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失,同時還會造成惡劣的社會影響[1]。
3鍋爐相關(guān)問題的應(yīng)對策略
3.1鍋爐腐蝕問題的處理
工業(yè)鍋爐的腐蝕可以分為很多種,主要包括氧腐蝕、堿腐蝕和酸腐蝕等。預(yù)防和保護(hù)是解決鍋爐問題的重點和關(guān)鍵。首先,如果在鍋爐的檢驗過程中發(fā)現(xiàn)了腐蝕問題,要先全面地分析鍋爐出現(xiàn)腐蝕的原因,在此基礎(chǔ)上及時采取合理有效的措施對出現(xiàn)的腐蝕問題加以解決。如部分鍋爐的腐蝕是由氧化作用引起的,這種情況就須做好除氧工作。如出現(xiàn)較深的局部腐蝕,那么還應(yīng)該進(jìn)行相應(yīng)的補焊處理。其次,要重視鍋爐的腐蝕問題。采取合理有效的措施消除導(dǎo)致腐蝕產(chǎn)生的因素,如做好除垢、水處理工作等。
3.2鍋爐結(jié)垢問題的處理
鍋爐的結(jié)垢問題和腐蝕問題之間的聯(lián)系非常緊密,水中構(gòu)成硬度物質(zhì)的鈣鎂類無機(jī)鹽是造成鍋爐結(jié)垢的主要原因。鍋爐出現(xiàn)結(jié)垢現(xiàn)象之后,會影響傳熱性,進(jìn)而導(dǎo)致鍋爐出現(xiàn)一系列不良現(xiàn)象,如傳熱受阻和受熱不均等。這些現(xiàn)象會導(dǎo)致鍋爐材料出現(xiàn)變形,如果不進(jìn)行及時的處理甚至可能會引發(fā)鍋爐爆炸等非常嚴(yán)重的后果,這不僅會給企業(yè)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失,更會嚴(yán)重威脅到工作人員的生命安全。而要使問題得到有效的解決,水質(zhì)的管理就要進(jìn)一步加強(qiáng),使鍋爐用水的質(zhì)量得到提高,從而使鍋爐能夠一直保持最佳的運行狀態(tài)。鍋爐的結(jié)垢現(xiàn)象可以使用藥物結(jié)合樹脂處理的方法加以解決,通常情況下都能夠取得良好的處理效果。總而言之,處理鍋爐結(jié)垢問題,預(yù)防和及時有效地清除都是工作的重點和關(guān)鍵。處理好結(jié)垢能夠使鍋爐因局部過熱及垢下腐蝕而導(dǎo)致承壓部件失效得到有效的避免,從而使鍋爐的使用壽命明顯延長,最終使鍋爐的使用安全性和經(jīng)濟(jì)價值得到顯著的提高[2]。
3.3鍋爐承壓部件變形問題的處理
本文所探討的鍋爐變形問題主要是承壓部件因局部過熱而引起的材料熱塑性變形如鍋殼、煙管鼓包、以及因熱應(yīng)力或結(jié)構(gòu)應(yīng)力而引起的變形如受熱面管彎曲、移位、附件脫落等。對熱塑性變形,若變形量超過標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求須進(jìn)行復(fù)位、割除、挖補或整體更換等處理。對結(jié)構(gòu)性變形,拖超過標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求,須進(jìn)行矯正、復(fù)位固定、更換。對上述類型的變形,應(yīng)做好預(yù)防措施,消除導(dǎo)致局部受熱因素,按程序進(jìn)行鍋爐啟停操作,可有效降低熱應(yīng)力對承壓部件的影響。
3.4鍋爐裂紋問題的處理
在處理本文前述裂紋時,通常情況下采取消除、消除補焊、更換措施進(jìn)行處理。在實際的操作中,首先要全面地分析裂紋產(chǎn)生的原因,之后對裂紋的性質(zhì)進(jìn)行準(zhǔn)確的判斷,然后在這個基礎(chǔ)上合理有效地處理相應(yīng)的狀況。在處理鍋爐裂紋的過程中,對于焊補工藝的具體要求和相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定要進(jìn)行充分的把握,對能夠進(jìn)行焊補修復(fù)的裂紋要充分利用焊補修復(fù)技術(shù)進(jìn)行相應(yīng)的修復(fù),同時還應(yīng)使裂紋焊接工藝的質(zhì)量得到充分的保證,防止將舊缺陷掩埋或者產(chǎn)生新的焊接裂紋。需要注意的是焊補修復(fù)技術(shù)不適用于材料變質(zhì)性裂紋如晶間腐蝕性裂紋和長度比較長的裂紋,對于這些裂紋需要采用其他的方法進(jìn)行處理,例如,堆焊、挖補更換等。對于裂紋的處理一定要慎重,切不可為了省錢或者圖方便而將就處理。裂紋修復(fù)結(jié)束后,需要再次細(xì)致認(rèn)真地檢查處理過的裂紋,從而使裂紋處理的質(zhì)量得到有效的保證。
結(jié)束語
綜上所述,鍋爐已經(jīng)廣泛的應(yīng)用在工業(yè)生產(chǎn)的各個領(lǐng)域,為了確保鍋爐的使用安全和使用的效果最佳,有必要對鍋爐進(jìn)行定期的檢驗。對于檢驗中發(fā)現(xiàn)的問題要詳細(xì)分析其出現(xiàn)的原因,并及時采取合理有效的措施加以解決,從而使鍋爐的運行更加的安全和高效,從而有效地保證企業(yè)的生產(chǎn)安全,提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益,促進(jìn)企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
[1]王春貴.特種設(shè)備鍋爐壓力容器檢驗的相關(guān)問題探究[J].科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新,2018(04):41-42.
[2]聞革.特種設(shè)備鍋爐壓力容器檢驗問題分析[J].居舍,2018(04):182+194.