电站锅炉监督检验与安全保障技术分析

电站锅炉监督检验与安全保障技术分析

王金富 刘兵

青岛市特种设备检验研究院 山东 青岛 266041 摘要：电站锅炉是工业领域不可缺少的设备，对工业发展具有重要作用，考虑到锅炉属于危险系数较高的特种设备，对其进行细致检验和全程监督很有必要。文章便以此为背景，结合某单位实际情况，在对锅炉常见问题加以说明的基础上，详细介绍了现有检验技术，例如，无损探测，随后又对安全保障要点进行了归纳，供相关人员参考。

关键词：安全保障；监督检验；电站锅炉

前言：电站锅炉是利用燃料燃烧释放的热量加热工质，形成高温高压的过热蒸汽供给汽轮机用来发电的设备。其工作压力及工作温度都很高，恶劣的运行环境和复杂的内部设计，均增加了锅炉事故产生的可能。要想避免安全事故发生，一方面要对监督检验工作引起重视，另一方面要打造完善的安保体系，确保潜在缺陷可被尽快发现并得到弥补。由此可见，本文所讨论内容具有重要的现实意义。

1电站锅炉常见问题

某单位共有3台锅炉，锅炉型号为：YG-75/3.82-M的中温中压锅炉，上述电站锅炉均露天布置。自投入运行至今，锅炉先后暴露出了多个问题，计划外停炉频率较高，电站生产安全性难以得到保证。在已发生问题中，管道磨损的出现次数最多，技术人员根据检修记录和实践经验，将问题高发区域确定如下：

首先是穿墙管。通过测量锅炉各管道厚度可知，穿墙管区域的水冷壁管，存在严重磨损情况，这是因为该区域烟气流动方向发生改变及锅炉结构的不连续性，高速流动的烟气，在该部位形成多个涡流，进而水冷壁管被磨损。在确定磨损原因后，工作人员分别对水冷壁管在该部分进行了防磨喷涂，在缓解磨损程度的基础上，最大程度避免了爆管问题的出现^[1]。当然，修补耐磨料、电弧喷涂等方法同样具有良好的防磨效果，可酌情选用。其次是炉膛角落。如果需要向锅炉内部运输粗糙且密度较大的材料，运输过程所形成的摩擦力，便会磨损炉膛角落。如果前期工作人员没有做到规范安装水冷壁鳍片，不仅会缩短鳍片使用寿命，还会使损耗变得更加严重。实证有效的预防策略有二，一个是将销钉焊在鳍片上，通过加固附属结构的方式，使结构更加稳定，二是用耐磨并且耐火的材料修补炉膛角落，增强结构对磨损的抵抗能力。最后是壁管和卫燃带的连接处。该区域出现磨损主要是因为有涡流存在和物料变更流动方向，随着运行时间的增加，经受冲刷的区域，便会出现管壁变薄甚至破损的问题。在解决上述问题方面，该单位主要采取了以下策略，由工作人员用金属材料替代原有管道材料，并在特定区域喷涂具有良好防磨性的金属，为水冷壁管提供全方位保护，将结构受到不必要磨损的几率降至最低。

2监督及检验技术介绍

要想使电站锅炉始终处于安全运行状态，关键是对其进行全方位的检验，确保潜在缺陷可被及时发现并得到处理。现阶段，可被用来检验锅炉性能的技术，主要有以下几种：

2.1无损探测

常规检测技术多为破坏性技术，极易使设备结构被破坏，近几年，以超声波检测为代表的无损探伤技术，开始频繁应用于特种设备的检验中。作为工业领域常用手段，无损探测和工业发展水平息息相关。该技术不会对被检部件造成损坏，对被测物体埋藏缺陷及表面缺陷进行检测，明确缺陷的性质、尺寸和位置，为被测物体是否合格等结论的判定提供理论参考。

该技术的特点主要体现在三个方面，分别是动态性、非破坏性以及全程性，下文将对此做详细说明：首先是动态性，该技术可被用来检验设备所使用部件性能，通过考察影响设备运行因素的方式，对失效原理加以明确。其次是非破坏性，该技术不会给被测物体的固有性能造成损坏，这也是其有别于常规技术的一点。最后是全程性，该技术既能够被用于产品制造、安装过程中的监督检验，还可以被用于定期检验。

以超声波检测为例，该方法强调以超声波设备为依托，向结构释放超声波，在成功接收反射波后，结构便会基于自身情况对波长进行反馈，工作人员可通过放大波长数据的方式，对缺陷性质、尺寸以及位置加以确定。该方法的优势，主要是有极强的适应性，可快速完成检测并得出准确结果。

2.2金相分析

该技术所依托理论为定量金相学，借助信息技术完成数据分析工作，进而获得可被用来对实际情况加以反映的结果。对该技术加以运用时，以下内容需要引起重视：其一，基于实际情况确定截面与检测需求相符的设备，避免后续环节在推进过程中遇到不必要的麻烦；其二，若设备截面无法达到实际要求，工作人员可选择对其做镶嵌处理，清理粗磨取样所留下痕迹，保证结构具有光滑的表面；其三，在现有仪器的辅助下，仔细观察结构情况，利用金相侵蚀法处理截面，降低信息采集难度^[2]。除特殊情况外，观察所用仪器均为显微镜，工作人员可借助此类仪器，对结构和锅炉状况加以了解，为所做出判断的准确性提供保证。

2.3弱电磁技术

该技术需要工作人员将电磁波设备放置在被测物体周围，随后，将设备启动，经由设备将电磁波输送至被测物体内部，待信号接收完毕，便会有电流通路形成。如果结构通路有损伤存在，电流将出现明显变化，在接收到相关反馈后，检测设备能够自行对缺陷所在位置和严重程度加以确定。工作人员便可以根据检测设备所提供的信息，及时更换受损零件，避免出现锅炉稳定性及可靠性被影响的情况。另外，原理与该技术相似的技术还有射线检测，由于不同结构状态往往对应不同射线频谱，因此，工作人员可借助射线发出装置，快速且精准的完成检验工作，其检验流程和弱电磁技术大致相同。

2.4红外线成像

该技术的使用原理是借助光学成像物镜、红外热像仪，对辐射能量在被测物体上的分布情况进行获取，通过向光敏原件加以反映的方式，得到符合热分布场的热像图。而红外热像仪的作用，主要是将被测物体所发出的红外能量，向肉眼可见的热像图进行转换，帮助工作人员了解被测物体各部分的温度，是锅炉外部检验的重要手段之一。

3安全保障要点分析

在经济发展速度极快的当下，越来越多企业选择用锅炉来生产热源，旨在为产品制造和人们生活带来便利，但电站锅炉较易由于安全隐患未被及时发现，而出现严重事故，由此可见，要想降低事故发生几率，为经济发展提供动力，关键是对安全保障相关工作引起重视。在前期准备阶段，首先对锅炉进行彻底清理，检查相关零件是否完整，待检查工作告一段落，及时关闭检查孔，避免锅炉内部进入杂物的情况出现^[3]。其次检查外部设备，及时剔除结构存在缺陷的设备，用全新设备进行替代。最后检查鼓风机、引风机、除渣机、上煤设备等附属设备、以及烟风道，保证上述设备均具备长期、稳定运行的条件。

实地勘测结果表明，处于运行状态的电站锅炉，其外部温度和内部压强普遍极高，要想使锅炉更加安全，实证有效的方法是提前进行煮炉、烘炉的预处理。煮炉的适用对象是正在运行的锅炉，工作人员可借助酸性液体或是碱性液体，通过煮炉的方式将锅炉内部杂质尽数去除，赋予其更为理想的稳定性。烘炉的烘烤对象是炉墙，随着水分排出，炉墙将变得更加干燥，在此过程中，工作人员需要对采样引起重视，这是因为采样可以帮助工作人员对烘干程度加以了解。

结论：电站锅炉缺陷多是通过内检发现的，因此，对电站锅炉而言，要想做到长期稳定运行，安全保障以及监督检验二者缺一不可。工作人员应重点关注较易出现问题的区域，在确定检验技术和安保要点的基础上，为锅炉安全性提供保证。事实证明，这样做既有利于锅炉价值的发挥，还能够使企业获得更为可观的效益。

参考文献：

[1]宋国庆,胡超见,李广慧,等.电站锅炉可制造性、可安装性、可维护性设计的研究[J].应用能源技术,2021(02):40-42.

[2]王步美,王志成,叶有俊,等.现行电站锅炉水汽质量检验检测标准中存在的问题[J].工业水处理:1-5.

[3]马振华.一起电站锅炉水冷壁爆管原因分析及修复建议[J].中国设备工程,2020(24):160-161.

作者简介：王金富（1976.6.24）；性别：男，民族：汉族 籍贯：山东省青岛市，学历：本科，毕业于佳木斯大学；现有职称：中级工程师；研究方向：锅炉技术及锅炉检验。