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[摘 要]以对某台锅炉锅筒鼓包的检验为例,提出检验的规范性,分析事故产生的原因及引发的思考。
[关键词]锅筒鼓包 裂纹 检验的完成
中图分类号:J54 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2019)01-0203-01
近日对某台锅炉进行内部检验时,在炉膛内用手电对锅筒底部进行平行照射时,发现有一处不明显鼓包。针对此处鼓包进行了重点检查,并分析鼓包原因,制定修理方案,并思考检验及锅炉使用的问题。
一、检验时发现锅炉底部鼓包,
1、宏观检查
从锅筒外部观察,外观检查无明显异常,表面有积灰,打磨后露出金属光泽,用10倍放大镜观察,无明显异常。从锅筒内部观察,锅筒内壁水垢小于1mm,后侧堆积少量水渣,变形处有明显凹坑,坑内有少量积水。清除积水并打磨表面至露出金属光泽,用10倍放大镜观察,鼓包处外表面无明显异常。
2、壁厚测量
测厚数据见下图(厚度单位为mm)
锅筒材质为Q245R,取用壁厚为18mm,测厚最小值为17.5mm,厚度能满足要求。
3、几何尺寸测量
鼓包距前管板900mm,为130*120mm椭圆,变形高度8mm,
查《锅炉定期检验规则》2.6.3.2变形 受压部件的变形满足以下规定时可以予以保留监控,否则应当继续修理(复位、挖补、更换)(1)筒体变形高度不超过原直径的1.5%,并且不大于20mm;此锅筒直径为1500mm,其1.5%为22.5mm,变形高度未超过22.5与20mm,按《锅炉定期检验规则》可以予以保留监控。
4、无损检测
4.1渗透检测
从炉膛内将鼓包处外壁进行打磨后进行渗透检测,未发现明显异常。评为Ⅰ 级。
4.2磁粉检测
从炉膛内对锅筒底部进行磁粉检测,未发现明显异常,评为Ⅰ 级。
4.3射线检测
将X探伤机放在炉膛内,底片贴在锅筒内壁进行射线检测。评片发现密集裂纹,裂纹大部分呈垂直于锅筒轴向,平行分布,最大长度63mm,(详见下图)
二、原因分析
1.鼓包的根本原因是由于快装锅炉锅筒鼓包位置直接受火焰辐射,烟气冲刷,当锅筒的金属壁温超过其强度允许的温度时,金属强度就会下降,这时工作压力超过金属的屈服极限是,就有可能发生塑性变形,在宏观检查表现为鼓包现象。如锅筒底部沉积大量水渣,锅筒底部的金属壁与水隔绝,得不到良好冷却,会导致金属壁温超过其强度允许的温度。
检验时未发现大量水渣,但经了解,锅筒底部原沉积大量水渣,使用单位为迎接检验,已安排人对水渣进行清除,所以检验时锅筒底部水渣很少。
2.使用单位水处理工作情况:锅炉采用原水为井水。使用单位无持证水处理人员,故未进行水质化验工作。水处理设备为全自动钠离子交換器,司炉工会对盐水罐里加工业盐,但加盐不及时,且不知道设备运转是否正常。
锅炉水质长期不合格,最严重时给水硬度超标了78.3倍,导致锅炉本体结垢严重。
3.锅炉操作情况:经了解,司炉工未严格执行操作规程,排污的随意性比较大,存在不排污,部分阀组排污、部分阀组不排污,排污时间短等情况,排污操作不规范等情况,导致悬浮物未通过排污排出炉外,粘附在金属表面形成二次水垢。
4.锅炉管理情况:使用单位不重视水处理工作,在特检院每次水质抽检不合格的情况下,长期不配置水处理人员,未督促司炉工加强锅炉的排污。未制定检修计划,定期对锅炉的水垢进行清理,导致锅炉带病运行。
三、缺陷处理
对裂纹处进行挖补
1.确定挖补区域:由于射线检测时底片规格为180×80mm,仅能说明鼓包处有裂纹,不能完全反映裂纹区域,通过采用UT检测,确定挖补区域。
2.由有资质的单位进行挖补:按《锅规》5.4的要求,锅筒挖补属重大修理,应有资质的单位进行,修理前办理告知手续,并接受监督检验。
四、引发的思考
1、检验的完成性。
对锅筒鼓包处的宏观检验完成后,有检验员提出几种意见:
a,按《锅炉定期检验规则》2.6.3.2的规定,变形满足要求,可以保留监控,不予处理,
b.就宏观检验的情况,对锅筒进行复位处理。
c.检验未完成,应增加检验项目。
按当时宏观检验的情况来看,a和b都是符合标准的,并且能为企业节约费用。但如果这样处理,则会漏检裂纹类缺陷,留下极大的安全隐患。不能生搬硬套标准,在仅部分完成检验的基础上下结论。检验时应综合考虑,应将检验程序完成。
2、检验方法的多样性。
随着科技的发展,检验手段越来越多,检验也要与时俱进。当初的锤子加手电已不能适应现阶段的要求。特别是对有怀疑的地方,应按《锅炉定期检验规则》增加无损检测、理化检验、垢样分析和强度校核等方法。
3、锅炉使用管理
锅炉使用管理应严格按《锅规》的要求进行。
此次的锅筒鼓包事故,反应了使用单位管理粗放。长期不重视水处理工作,司炉工排污不规范,司炉时未对炉膛内的情况仔细观察,单位未制定检修计划,定期清理水垢。使用单位应从以上几个方面完善锅炉的使用管理。
参考文献
[1]《锅炉安全技术监察规程》TSG G0001-2012.
[2]《锅炉定期检验规则》 TSG G7002-2015.
[关键词]锅筒鼓包 裂纹 检验的完成
中图分类号:J54 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2019)01-0203-01
近日对某台锅炉进行内部检验时,在炉膛内用手电对锅筒底部进行平行照射时,发现有一处不明显鼓包。针对此处鼓包进行了重点检查,并分析鼓包原因,制定修理方案,并思考检验及锅炉使用的问题。
一、检验时发现锅炉底部鼓包,
1、宏观检查
从锅筒外部观察,外观检查无明显异常,表面有积灰,打磨后露出金属光泽,用10倍放大镜观察,无明显异常。从锅筒内部观察,锅筒内壁水垢小于1mm,后侧堆积少量水渣,变形处有明显凹坑,坑内有少量积水。清除积水并打磨表面至露出金属光泽,用10倍放大镜观察,鼓包处外表面无明显异常。
2、壁厚测量
测厚数据见下图(厚度单位为mm)
锅筒材质为Q245R,取用壁厚为18mm,测厚最小值为17.5mm,厚度能满足要求。
3、几何尺寸测量
鼓包距前管板900mm,为130*120mm椭圆,变形高度8mm,
查《锅炉定期检验规则》2.6.3.2变形 受压部件的变形满足以下规定时可以予以保留监控,否则应当继续修理(复位、挖补、更换)(1)筒体变形高度不超过原直径的1.5%,并且不大于20mm;此锅筒直径为1500mm,其1.5%为22.5mm,变形高度未超过22.5与20mm,按《锅炉定期检验规则》可以予以保留监控。
4、无损检测
4.1渗透检测
从炉膛内将鼓包处外壁进行打磨后进行渗透检测,未发现明显异常。评为Ⅰ 级。
4.2磁粉检测
从炉膛内对锅筒底部进行磁粉检测,未发现明显异常,评为Ⅰ 级。
4.3射线检测
将X探伤机放在炉膛内,底片贴在锅筒内壁进行射线检测。评片发现密集裂纹,裂纹大部分呈垂直于锅筒轴向,平行分布,最大长度63mm,(详见下图)
二、原因分析
1.鼓包的根本原因是由于快装锅炉锅筒鼓包位置直接受火焰辐射,烟气冲刷,当锅筒的金属壁温超过其强度允许的温度时,金属强度就会下降,这时工作压力超过金属的屈服极限是,就有可能发生塑性变形,在宏观检查表现为鼓包现象。如锅筒底部沉积大量水渣,锅筒底部的金属壁与水隔绝,得不到良好冷却,会导致金属壁温超过其强度允许的温度。
检验时未发现大量水渣,但经了解,锅筒底部原沉积大量水渣,使用单位为迎接检验,已安排人对水渣进行清除,所以检验时锅筒底部水渣很少。
2.使用单位水处理工作情况:锅炉采用原水为井水。使用单位无持证水处理人员,故未进行水质化验工作。水处理设备为全自动钠离子交換器,司炉工会对盐水罐里加工业盐,但加盐不及时,且不知道设备运转是否正常。
锅炉水质长期不合格,最严重时给水硬度超标了78.3倍,导致锅炉本体结垢严重。
3.锅炉操作情况:经了解,司炉工未严格执行操作规程,排污的随意性比较大,存在不排污,部分阀组排污、部分阀组不排污,排污时间短等情况,排污操作不规范等情况,导致悬浮物未通过排污排出炉外,粘附在金属表面形成二次水垢。
4.锅炉管理情况:使用单位不重视水处理工作,在特检院每次水质抽检不合格的情况下,长期不配置水处理人员,未督促司炉工加强锅炉的排污。未制定检修计划,定期对锅炉的水垢进行清理,导致锅炉带病运行。
三、缺陷处理
对裂纹处进行挖补
1.确定挖补区域:由于射线检测时底片规格为180×80mm,仅能说明鼓包处有裂纹,不能完全反映裂纹区域,通过采用UT检测,确定挖补区域。
2.由有资质的单位进行挖补:按《锅规》5.4的要求,锅筒挖补属重大修理,应有资质的单位进行,修理前办理告知手续,并接受监督检验。
四、引发的思考
1、检验的完成性。
对锅筒鼓包处的宏观检验完成后,有检验员提出几种意见:
a,按《锅炉定期检验规则》2.6.3.2的规定,变形满足要求,可以保留监控,不予处理,
b.就宏观检验的情况,对锅筒进行复位处理。
c.检验未完成,应增加检验项目。
按当时宏观检验的情况来看,a和b都是符合标准的,并且能为企业节约费用。但如果这样处理,则会漏检裂纹类缺陷,留下极大的安全隐患。不能生搬硬套标准,在仅部分完成检验的基础上下结论。检验时应综合考虑,应将检验程序完成。
2、检验方法的多样性。
随着科技的发展,检验手段越来越多,检验也要与时俱进。当初的锤子加手电已不能适应现阶段的要求。特别是对有怀疑的地方,应按《锅炉定期检验规则》增加无损检测、理化检验、垢样分析和强度校核等方法。
3、锅炉使用管理
锅炉使用管理应严格按《锅规》的要求进行。
此次的锅筒鼓包事故,反应了使用单位管理粗放。长期不重视水处理工作,司炉工排污不规范,司炉时未对炉膛内的情况仔细观察,单位未制定检修计划,定期清理水垢。使用单位应从以上几个方面完善锅炉的使用管理。
参考文献
[1]《锅炉安全技术监察规程》TSG G0001-2012.
[2]《锅炉定期检验规则》 TSG G7002-2015.