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        工業(yè)鍋爐檢驗流程及方法

        2023-04-06 06:58:46廖祖繁
        大眾標(biāo)準(zhǔn)化 2023年4期
        關(guān)鍵詞:工業(yè)鍋爐鍋爐裂縫

        廖祖繁

        (廣西壯族自治區(qū)特種設(shè)備檢驗研究院柳州分院,廣西壯族自治區(qū) 柳州 545036)

        在工業(yè)生產(chǎn)的過程中,機械設(shè)備的使用方法十分關(guān)鍵。作為在工業(yè)中較為普遍的一類生產(chǎn)設(shè)備,鍋爐的運行效果會對相關(guān)產(chǎn)業(yè)造成重要影響。因此,加強工業(yè)鍋爐的質(zhì)量管理既可以豐富工業(yè)鍋爐自身的設(shè)計,同時又可以保證產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。鍋爐在運行過程中會受到許多不安定因素的危害,而其檢驗流程以及檢驗方法是生產(chǎn)管理工作中必不可少的一項任務(wù),能將不安全因素扼殺在萌芽階段。所以,加強工業(yè)鍋爐的檢驗工作,提高相關(guān)工作人員的專業(yè)水平,能推動我國工業(yè)發(fā)展更進(jìn)一步。

        1 工業(yè)鍋爐檢驗概述

        1.1 鍋爐檢驗涵義

        工業(yè)鍋爐是承壓的水類器皿,以有機熱和水為其重要媒介,傳遞熱能則基本上靠電加熱和明火加熱。工業(yè)生產(chǎn)過程,由于鍋爐長期處在高壓以及高熱的工作條件中,加之鍋爐內(nèi)部的明火照射和煙塵沖擊,使鍋爐極易產(chǎn)生不良狀況,比如出現(xiàn)裂縫、變形、過燒和銹蝕等。發(fā)生這種問題后,工作人員若未及時發(fā)現(xiàn),又或是不能及時采用合理措施將其解決,很有可能會使企業(yè)設(shè)施遭受極其嚴(yán)重?fù)p失。嚴(yán)重情況下導(dǎo)致鍋爐爆裂,會出現(xiàn)人員傷亡等安全事故,給社會帶來極大的負(fù)面影響。所以,在工業(yè)生產(chǎn)中,有必要對鍋爐的使用情況發(fā)展開定期檢驗,為安全生產(chǎn)提供保障。

        1.2 工業(yè)鍋爐檢驗內(nèi)容

        工業(yè)鍋爐主要檢驗項目中,包含了外觀、內(nèi)部結(jié)構(gòu)以及水(耐)壓檢驗。具體內(nèi)容如下:

        (1)鍋爐的水壓檢驗。有關(guān)鍋爐的水壓檢驗都應(yīng)該按照法律規(guī)定進(jìn)行,在檢驗時必須檢查鍋爐的水壓值是否達(dá)到了設(shè)計規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)。同時還要對鍋爐內(nèi)承壓元件的嚴(yán)密性和強度進(jìn)行檢驗。檢查工作的具體內(nèi)容主要有,檢驗前的準(zhǔn)備工作、水壓值測量、處理問題意見等。

        (2)鍋爐的外部檢驗。工業(yè)鍋爐外部檢驗主要指鍋爐在正常運行的過程中,對鍋爐本體結(jié)構(gòu)、受壓元件泄漏、滲水現(xiàn)象以及氣閘門或水閥門的運行狀態(tài)等展開檢查。重點是受壓部位有無滲漏,附屬裝置是否可以正常運行,安全附件的靈敏程度,鍋爐墻的燃燒狀以及鍋爐尾部的運行情況和管理措施是否規(guī)范等。

        (3)鍋爐的內(nèi)部檢驗。鍋爐內(nèi)部檢驗主要是利用外部宏觀的檢查手段,對鍋爐外觀上出現(xiàn)的問題,以及鍋爐能否正常工作作出初步的檢查評估。鍋爐的內(nèi)部檢查根據(jù)其基本結(jié)構(gòu)展開,由于內(nèi)部和外部檢查之間有較大的差異,在實施檢查之前要進(jìn)行相應(yīng)的準(zhǔn)備。首先,檢查必須在鍋爐已經(jīng)停止運行的情況下實施,同時還應(yīng)放水使其冷卻。在放水冷卻期間把妨礙檢查的汽水擋板、排水裝置和給水設(shè)施等移除。假如鍋爐檢驗的部位比地基高,要使用腳手架輔助搭設(shè),再對其進(jìn)行檢查。因此,在檢查前需要根據(jù)鍋爐的實際狀況,選取適當(dāng)?shù)牟课?,?zhǔn)備安全的照明設(shè)施,為檢查工作做好鋪墊。全部準(zhǔn)備就緒后,重點查明能為工業(yè)生產(chǎn)造成安全隱患的原因及其結(jié)構(gòu)上易出現(xiàn)的問題,包括變形、泄漏、裂縫、銹蝕和損傷等。最后,進(jìn)行內(nèi)部檢查的過程中必須加強重點設(shè)備的檢查,重點設(shè)備一般是指決定鍋爐安全特性的設(shè)備,或者探查問題以及事故原因的設(shè)備。檢查完畢后工作人員要做好有關(guān)登記,以便于展開維修工作的同時,為下次檢驗提供良好的基礎(chǔ)。

        2 工業(yè)鍋爐檢驗流程

        鍋爐檢驗工作必須按照規(guī)范程序,以確保安全高效。一是保證檢驗人員具備專業(yè)資質(zhì)。工業(yè)鍋爐檢驗必須由專業(yè)技術(shù)人員實施,一般由省以上安全生產(chǎn)檢查組織確定檢驗員進(jìn)行檢查。二要做好充分的檢前準(zhǔn)備。檢前準(zhǔn)備工作應(yīng)保證全面,如對有關(guān)檢驗手段以及檢驗儀器的準(zhǔn)備工作,檢驗安全及防護用品的準(zhǔn)備工作等,以保證檢驗任務(wù)能順利進(jìn)行。三要了解工業(yè)生產(chǎn)的進(jìn)程。想要全面掌握鍋爐狀況,還必須調(diào)取以往的檢查記錄單,隨時了解鍋爐及使用單位鍋爐的運轉(zhuǎn)狀況??晒﹨⒖嫉馁Y料包括檢查記錄、檢驗報告、登記表等。唯有及時研究各種資料,才能了解以往鍋爐的運轉(zhuǎn)狀況,針對性地進(jìn)行重點檢查。四要嚴(yán)格遵守作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。對鍋爐展開檢驗時,需嚴(yán)密遵照在用鍋爐安全措施檢驗規(guī)則中的條例,并根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范逐條開展安全性排查,所有參與人員在開展檢驗工作的過程,都應(yīng)當(dāng)做好自身的保護工作,以防止出現(xiàn)不必要的責(zé)任事故。五是科學(xué)評價。有關(guān)部門對工業(yè)鍋爐開展科學(xué)檢驗,要對運行情況作出評價和統(tǒng)計分析,并對出現(xiàn)的問題提供整改意見,有效協(xié)助鍋爐運行企業(yè)處理技術(shù)方面的情況。六是建立報表。檢驗結(jié)束后,檢驗人必須仔細(xì)填寫檢驗報表,備案歸檔。

        3 工業(yè)鍋爐檢驗方法

        3.1 外表檢驗

        外表檢驗可以看出在鋼材表面上產(chǎn)生的問題。比如,銹蝕、磨損、明顯裂紋、變形、鉚接頭剝落、鉚縫邊沿開裂、焊縫時有氣孔、咬邊和焊縫缺口等。如果上述問題無法進(jìn)行觀測時,可以結(jié)合觸覺、聽力來檢驗。對平板有疑問時,可用砂紙將鋼板擦拭一遍,接著用含量為10%的硝酸水溶液,將可能出現(xiàn)裂縫處浸蝕、擦拭,之后用放大鏡觀測,以確定有無出現(xiàn)裂縫。對扳邊有疑問時,也可以用小錘子把鐵銹、水垢敲掉擦掙,然后再用放大鏡仔細(xì)觀察。

        3.2 錘擊檢驗

        錘擊檢驗可檢驗內(nèi)部是否有裂縫或銹蝕,以確定焊接品質(zhì)或判斷鉚釘和短拉撐條有沒有松動和折斷。如果想要保證錘擊法檢驗的有效性,首先在大錘的選用上應(yīng)選擇總重在0.5 kg、一端較圓,另一頭則是尖形的大錘,然后確保大錘手柄木料沒有斷裂,并且比較堅固。檢驗過程技術(shù)人員利用錘子敲打的聲響和強度,來確定鍋爐是否出現(xiàn)了問題。能檢查出的問題一般包括松動、裂縫、銹蝕等。比如在檢查爐筒的過程,一旦出現(xiàn)腐蝕問題,錘子敲打的聲響則是遲鈍或者不清晰的。如果不是大裂縫,敲打的聲響也就是脆生的。其他的問題在敲打的過程中傳出的聲響也有所不同,大裂紋敲打的聲響比較沙啞,水垢較多的情況下敲擊聲呈憋氣狀。

        3.3 照明檢驗

        這一方法主要是對鍋爐中管路問題進(jìn)行檢驗,包括鍋筒、集盒等各類管路,檢查管路中是否出現(xiàn)了銹蝕、粗裂縫和變形等問題。檢查過程,不同類型的問題反映出的光線照射效果有所不同。比如腐蝕問題光線照射效果會產(chǎn)生黑色的斑紋。而如果出現(xiàn)了變形,則金屬表面最凸出的地方經(jīng)過光線照射后,光亮度非常高;反之凹下去的區(qū)域照明度會特別暗。又如有了斷裂問題后,在光線照射后會產(chǎn)生一條黑線。采用燈光檢驗法可以很直觀地看到鍋爐中存在哪些問題,快速作出處理以便提高鍋爐的運行質(zhì)量。

        3.4 鉆井檢驗

        為判斷被腐蝕金屬表面的強度,發(fā)現(xiàn)各種金屬裂縫的深淺及夾層走向,可以使用鉆井檢驗法。首先,測試過銹蝕金屬材料的殘余厚度之后,鉆進(jìn)口徑應(yīng)為6~8 cm,并且鉆進(jìn)的邊緣一定要鉆到最深的位置,且一定要鉆透。再用回形針測試銹蝕金屬材料殘留的強度。如果一面被侵蝕了,測定殘留厚度時不必鉆進(jìn)。其次,為判斷夾層方向及裂縫的深淺,可在損壞的區(qū)域鉆進(jìn)一條高3 cm左右,孔徑約13 cm的小孔,將鉆洞的邊沿擦拭一遍再酸洗,用放大鏡檢查。若裂縫與金屬外表所成夾角較小,而且已穿過測試縫外,可沿著裂縫在距第一次鉆進(jìn)50~100 cm處,再鉆一次測試縫。但鉆進(jìn)的深淺應(yīng)當(dāng)與裂縫延伸角度相適應(yīng)。鉆孔檢查結(jié)束后,如殘余厚度仍較大的區(qū)域,可將洞口補上。通常使用方頭螺釘補洞,螺釘大小應(yīng)上大下小,略有錐度,以便易于擰緊。要先在鋼管上的鉆孔處用絲攻攻絲,接著再用扳手使方頭螺釘緊縮,必要時捻縫以止漏。螺釘擰緊后,切去方頭。施焊方便的時候,可以用電焊補洞。如果對扳邊存在疑問,或已經(jīng)起了槽,想知道起槽深淺的時候,可以鉆一條孔徑為12 cm的對穿孔展開測試,檢查斷裂程度或起槽的深淺。如果鍋筒表面的裂縫直接通過鉚接縫,或者進(jìn)入鋼板里面。這些裂縫都是非常危險的,鉆孔檢測的時候通常要鉆兩個小孔,第一個孔鉆在裂縫上,主要是為了檢查裂縫的深淺。第二個小孔鉆在裂縫的擴展位置,距裂縫的末端40~50 cm,目的是防止裂縫進(jìn)一步擴展。

        3.5 超聲檢驗

        鉆孔檢驗鍋爐水冷壁、煙管等受壓元件的沖刷及腐蝕減薄會給鍋爐留下傷痕,檢測過程也相對繁瑣。超聲波測厚儀利聲波在合作介質(zhì)中傳播速度不同的原理,能快速測量出元件厚度。超聲波測厚檢查無需破壞鍋爐鋼板,只要測量出超聲波自發(fā)射至接收到發(fā)射波的間隔時間,并將間隔時間轉(zhuǎn)換為電的指示量,即能直接顯示出鍋爐被元件的厚度。超聲波測厚的范圍一般為4~40 mm,精度±0.25 mm。測量過程,要先將探頭緊貼在已知厚度的試塊上,將儀器調(diào)整好。同時,需要把被測部位的表面清理干凈,用砂布打磨光潔,然后抹上耦合劑。最后,將探頭緊貼在被測部位的表面,擺動調(diào)整好接觸面,測厚儀的刻度盤即可顯示出被測部位的厚度。

        4 工業(yè)鍋爐檢驗中的常見問題處理措施

        4.1 鍋爐變形問題的處理

        鍋爐的受熱承壓水位直接關(guān)系到鍋爐的整體結(jié)構(gòu),一旦鍋爐的受熱承壓發(fā)生了故障,很容易造成鍋爐變形問題。在鍋爐受熱壓力差比較大的地方以及折焰角等地方就易發(fā)生變形問題。為了解決變形問題一般可以從以下幾點進(jìn)行處理:第一,在鍋爐的設(shè)計制造過程中,把防焦箱的尺寸盡可能地減小,同時通過相應(yīng)的設(shè)計技術(shù)對高溫鍋爐作出改進(jìn),以便于使鍋爐出現(xiàn)變形問題的可能性降低。還需注意,設(shè)計過程要嚴(yán)格依照有關(guān)標(biāo)規(guī)定,合理展開鍋爐設(shè)計制造流程。第二,使用工業(yè)鍋爐的過程中,要將鍋爐中的火焰保持在適當(dāng)?shù)木嚯x上,以便于鍋爐受熱偏差可以減少,從而避免著火停爐等問題不斷出現(xiàn)。與此同時,對于鍋爐結(jié)垢處理和對水垢的清理也應(yīng)重視起來,避免鍋爐內(nèi)部由于結(jié)垢處理不當(dāng)而產(chǎn)生受熱不均的問題,使鍋爐的使用期限大大降低。最后,需注意及時修理和替換已出現(xiàn)嚴(yán)重變形的元件,避免由于修理不及時引起嚴(yán)重的安全事故。

        4.2 鍋爐腐蝕問題的處理

        工業(yè)鍋爐的侵蝕現(xiàn)象可以大致分為鐵垢侵蝕、金屬氧化物侵蝕、堿性侵蝕和強酸性侵蝕等。做好預(yù)防工作以及維護保養(yǎng)是處理工業(yè)鍋爐問題的要點與關(guān)鍵。首先,一旦在工業(yè)鍋爐檢驗階段中發(fā)現(xiàn)了侵蝕現(xiàn)象,就要完整地研究工業(yè)鍋爐使用過程中發(fā)生侵蝕的原因,在此基礎(chǔ)上及時采用合理可行的預(yù)防措施對侵蝕現(xiàn)象展開處理。如部分鍋爐的腐蝕問題是由氧化過程所造成的,在氧化過程下形成二氧化鐵以及三氧化鐵等銹蝕物質(zhì)。解決這種腐蝕問題時一般采取機械打磨法和化學(xué)處理相結(jié)合的方法。如銹蝕面積較廣,則還需進(jìn)行適當(dāng)?shù)难a焊處理。其次,也要做好銹蝕預(yù)防工作,通過合理可行的措施改善鍋爐尾部構(gòu)造,尤其要改良已經(jīng)存在沉淀的部位,以便使排水死角被及時清理,使沉淀形成得以有效緩解。最后,對于水質(zhì)的監(jiān)督管理要作出完善,使軟水的品質(zhì)滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),降低結(jié)垢的速度。

        4.3 鍋爐裂紋問題的處理

        開展工業(yè)鍋爐裂縫檢驗之前,首先必須明確工業(yè)鍋爐的實際使用時間,在檢驗過程中要先對工業(yè)鍋爐的高溫、輸水條件和排放狀況等進(jìn)行全面檢查,以防止工業(yè)鍋爐發(fā)生內(nèi)部溫度差過大的現(xiàn)象,導(dǎo)致出現(xiàn)裂縫問題。鍋爐正在工作的過程,檢驗員還需要進(jìn)行鍋爐控溫系統(tǒng)的檢查。其次,檢驗人員在檢查工業(yè)鍋爐時,必須事先對鍋爐的所有外部測量數(shù)據(jù)進(jìn)行核實,而核對的內(nèi)容則涉及鍋爐的最高承受壓力以及剛度等。檢查鍋爐的質(zhì)量情況時,一旦發(fā)現(xiàn)檢查結(jié)果中存在誤差,則說明鍋爐的質(zhì)量已經(jīng)出現(xiàn)了問題,繼續(xù)使用會引發(fā)重大安全事故,因此要對鍋爐進(jìn)行更加細(xì)致的質(zhì)量檢驗。正常的鍋爐在使用過程中,也不能松懈檢驗工作,需要繼續(xù)定期排查。工業(yè)鍋爐在長期使用的過程中并出現(xiàn)安全問題的現(xiàn)象較少,主要得利于日常的檢驗工作。由此可見,完善的檢驗流程能將安全事故清除,有效維護鍋爐的運轉(zhuǎn)。最后,應(yīng)完善工業(yè)鍋爐的檢驗機制,加強檢驗人員的培訓(xùn)工作,使其能及時發(fā)現(xiàn)鍋爐在運行時出現(xiàn)了何種問題并做出整改措施。檢驗過程,可以優(yōu)先使用物理檢驗技術(shù)。因為物理檢驗方法不僅測量精確,操作也比較簡單,而且花費的成本較低。

        5 結(jié)束語

        綜上所述,在工業(yè)生產(chǎn)過程,鍋爐是必不可少的設(shè)備之一,為企業(yè)的發(fā)展提供了保障。鍋爐檢驗的過程之中會發(fā)現(xiàn)腐蝕性、結(jié)垢、變形以及裂紋等問題,針對此類問題,相關(guān)人員需要做好日常檢查以及維護工作,將安全隱患降至最低。除此之外,還需要從水質(zhì)、清理、修補等方面入手,減少鍋爐出現(xiàn)問題的概率。最后,進(jìn)行工業(yè)鍋爐檢驗的流程需要嚴(yán)格遵循專業(yè)方法以及標(biāo)準(zhǔn)流程推進(jìn),以便減少由于檢驗疏漏帶來不必要的損失。檢驗過程,工作人員要摒棄僥幸心理,用專業(yè)的技術(shù)積極處理發(fā)現(xiàn)的問題,保障鍋爐的運轉(zhuǎn)為工作生產(chǎn)帶來可靠的發(fā)展條件。

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