中小型锅炉内部检验重点与方法

陈涯 邱征宇 盛水平

【摘要】本文论述了中小型锅炉定期检验的必要性，锅炉内部检验目的与主要内容；结合近三十年中小型锅炉检验实践，详细叙述了立式锅炉、卧式内燃锅壳锅炉、卧式外燃水火管锅炉及水管锅炉内部检验重点，以及中小型锅炉内部检验方法与其它注意事项。

【关键词】锅炉 检验

1前言

锅炉是以水或有机热载体为介质的承压容器，是用火焰加热或用电加热的容器，并以蒸汽、热水或有机热载体的形式输出热量。锅炉在运行过程中，受压元件在高温高压水汽介质作，在外部高温火焰辐射或烟气冲刷，可能发生腐蚀、变形、磨损、结垢、过烧、泄漏等缺陷，还会出现堵灰、结渣等现象，更严重的发生爆管甚至爆炸事故，所以即使锅炉的设计非常合理，制造安装质量很好，运行操作正常、随着使用时间的推移，也不可避免地会在运行中出现各种问题。而实际情况往往这更为复杂，结构、设计上考虑不周，材料本身的缺陷，制造安装中的误差与缺陷。使经过严格的质量检验，也只能把缺陷控制在一定的可接受的范围内，还有个别缺陷没有被检验发现而隐藏，这些缺陷将会在运行中发展；再加上仪表、自动装置失灵、运行人员失误造成设备超过设计限度运行，或检修质不良，都将会产生缺陷或加剧缺陷的发展。总之，由于诸多复杂因素的影响，设备随时会出现这样那样的缺陷，如果不及时发现并加以消除，最终将会导致设备破坏。如何才能确定锅炉是否能安全运行到下一个检验周期，锅炉的设计、制造、安装、使用、检验、修理和改造等七个环节己被国家纳入强制管理的范畴，锅炉检验工作就是将锅炉的危险降低到最低限度的一项重要的工作，以延长锅炉设备使用寿命，降低风险水平，确保锅炉的安全经济运行。

2锅炉内部检验的内容

根据《锅炉定期检验规则》，将锅炉检验分为内部检验、外部检验和水压试验3种形式。内部检验是指锅炉在停炉状态下对锅炉安全状况进行的检验，主要是检验锅炉承压部件是否在运行中出现裂纹、起槽、过热、变形、泄漏、腐蚀、磨损、水垢等影响安全的缺陷，其检验的主要部件为：锅筒（壳）、封头、管板、炉胆、回燃室、水冷壁、烟管、对流管束、集箱、过热器、省煤器、外置式汽水分离器、导汽管、下降管、下脚圈、冲天管和锅炉范围内的管道等部件，分汽（水）缸原则上应跟随一台锅炉进行同周期的检验。

裂纹：主要发生在焊缝及其热影响区、扳边、开孔、角焊缝等容易产生应力集中以及运行中热应力较大的部位；

起槽：主要发生在元件扳边的部位，如：封头、管板、下脚圈及炉胆的膨胀环处等；

过热：主要发生在承受高温的部件，如：水冷壁、过热器、受热的锅筒、炉胆等，因水循环不良或结垢造成壁温升高引起的；缺水也往往引起过热；

变形：主要发生在承受高温的部件，如：水冷壁管、对流管束、过热器管以及受热的锅筒、炉胆等，主要原因也是因水循环不良或结垢造成壁温升高引起的；缺水也往往引起变形；

泄漏：主要发生在胀口及焊口处，管子也因腐蚀经常渗漏，另外法兰及螺栓连接处、人孔、手孔、阀门等也经常发生泄漏；

腐蚀：主要发生在水循环不畅、容易集气、积垢渣、受热以及应力较大的部位；锅炉尾部受热面也经常出现腐蚀；

磨损：主要发生在火侧烟气流速较高的部位；

水垢：主要发生在受热面上。

锅炉内部检验的目的，就是找出锅炉存在的缺陷及其产生的原因并加以消除，确保锅炉安全运行，防止事故发生。锅炉运行中，外部受高温火焰燃烧及烟气冲刷，内部受压及腐蚀性介质的侵蚀，受压部件容易发生诸如局部腐蚀、磨损、变形、裂纹、渗漏以及蠕变、石墨化等缺陷。内部检验可以发现锅炉运行管理中的问题以便改进管理和操作，如在内部检验时发现锅内结垢较严重或有大量垢渣存在，说明水质管理上有问题，可能是水质处理方法不当或者是排污不当，也可能是水质化验制度不齐全或不正确；内部检验发现一些部件腐蚀，分析其原因，可以找到诸如停炉保养不好、水质不好等问题。

3中小型锅炉内部检验重点

3.1立式锅炉

炉胆及炉胆顶有无凹陷、变形；

喉管、炉门圈、烟管管端等有无疲劳裂纹，（如图1所示，炉门圈裂纹）；

锅壳、炉胆、封头、下脚圈内外表面、焊缝、开孔、扳边及拉撑处有无裂纹；

炉胆、封头及下脚圈扳边处有无起槽；

管板管孔区有无裂纹；

锅壳、炉胆内外表面，尤其是锅壳、冲天管水位线处有无腐蚀；

人孔、检查孔、手孔及法兰连接处有无因渗漏而造成腐蚀；

下脚圈内外部有无腐蚀；

烟管、水管有无腐蚀；

炉门圈、喉管、烟管管端有无磨损；

管子有无过热、变形、鼓包、胀粗；

锅内有无水垢、下脚圈有无垢渣堆积、管子有无堵塞；

火侧有无渗漏痕迹等。

3.2卧式内燃锅壳锅炉

烟管胀口（尤其是高温区）有无渗漏迹象；

管板管孔区、烟管管端、管板与锅壳、管板与炉胆、回燃室等角焊部位有无裂纹、渗漏及其它异常现象；

锅壳、炉胆内外表面、焊缝、拉撑件及开孔处有无裂纹；

管板及炉胆扳边处、炉胆膨胀环等有无裂纹、起槽；

锅壳底部及水位线附近、炉胆及进水管附近有无腐蚀；

烟管及管板有无腐蚀；

人孔、检查孔、手孔等及法兰连接处有无因渗漏而造成腐蚀；

锅壳与砖墙接触处有无腐蚀；

炉胆、回燃室壳体（湿背式）有无凹陷、变形；

锅内结垢情况，特别是给水管附近、炉胆、管板高温区等部位；

水位表、压力表通水孔及排污管有无堵塞。

3.3卧式外燃水火管锅炉

管板及烟管管端有无裂纹（尤其是管板高温区，如图2所示，管板管孔桥裂纹）；

锅筒及焊缝表面、焊缝、拉撑及开孔处等有无裂纹；

管板扳边圆弧处有无裂纹、起槽；

锅筒内部（尤其是底部高温区）及水位线附近有无腐蚀；

烟管、水冷壁、集箱有无腐蚀；

人孔、手孔等及法兰连接处有无因渗漏而造成腐蚀，必要时拆开炉墙检查锅筒及集箱的外壁腐蚀情况；

锅筒底部有无鼓包变形；

水冷壁管有无过热、变形、鼓包、胀粗；

胀口、水冷壁与锅筒、水冷壁与集箱连接处有无渗漏；

锅内水垢，尤其是锅筒底部、高温区管板、水冷壁管、集箱等内部结垢及垢渣堆积情况；

水位表、压力表通水孔及排污管有无堵塞；

排污管、下降管的绝热层有无脱落；

炉拱、炉墙有无裂纹、松动、倒塌及烟气短路现象。

3.4水管锅炉

进水管等处的角焊缝是否有裂纹等缺陷；

锅筒及焊缝表面、开孔处有无裂纹；

封头扳边处有无裂纹和起槽；

锅筒、集箱、管子的膨胀情况及支座的焊缝上有无裂纹；

锅筒管孔区有无苛性脆化，胀接管端有无环形裂纹、拔管及渗漏症状；

锅筒内壁有无腐蚀，尤其是水位线附近、给水管孔附近、管孔区、下锅筒底部水渣堆积处，管子内壁有无腐蚀；必要时拆开炉墙检查锅炉外壁有无腐蚀；

人孔、手孔等及法兰连接处有无因渗漏而造成腐蚀；

锅筒、管子内部有无水垢，配水管上小孔、水位表、压力表通水孔有无堵塞；

水冷壁管、对流管有无过热、变形、鼓包、胀粗，尤其是水循环较差的部位；

上锅筒受热部位有无过热、鼓包、变形等；

防焦箱、集箱有无过热、裂纹、变形、鼓包；

炉门附近、烟气流速较高及吹灰器吹扫区域的受热面管子有无局部磨损；

省煤器、空气预热器有无腐蚀及磨损；

过热器有无磨损、过热、变形、鼓包、胀粗，管子内部有无结垢，支吊架有无烧损；

锅内装置是否齐全、有无脱落；

锅炉构架有无变形，炉膛内有无结焦；

炉拱、炉墙、挡火墙有无裂纹、松动、倒塌及烟气短路。

4锅炉内部检验的方法

主要通过看、听、摸等宏观检查方法及使用简单工具（如测厚仪、渗透剂）的检测。

（1）外观目测法：这种方法只需要简单工具，基本上是依靠检验人员的感官来发现问题，它可以发现钢板表面上产生的缺陷。例如：腐蚀，磨损，明显裂纹，变形，焊缝表面气孔、咬边等。对于板壁有怀疑或有微小裂纹时，可用砂纸把钢板打磨干净，用1O％～l4％的硝酸溶液侵蚀后擦净，再用放大镜观察，以判断是否发生裂纹。对扳边有怀疑时，可用小锤将铁锈，水垢敲掉并擦净，然后用5～10倍的放大镜仔细观察。

（2）锤击检查法：用小锤头敲击各部位是检查锅炉的基本方法之一。根据小垂弹力，发出声音及振动情况，可对锅炉金属缺陷，裂纹，松动及严重腐蚀程度、焊缝质量做出正确判断。

在应用锤击法时首先要检查小锤子手柄有无裂缝、松动等现象，以保证锤击声音得到客观的反应。小锤重约0.5kg，一头圆头，另一头为尖头；用坚实的木料做手柄。为了锤击时富有弹性，在木柄靠近锤头部分应车出细径。

当用小锤敲击锅筒、炉胆等部位时，如果被敲击物发出清脆和单纯的声音，说明是良好的象征；如果被击物发出迟钝混浊的声音，则是腐蚀的象征；如果被击物发出闷声（发木的声音），则是水垢积存或钢板内可能有夹灰和夹层的象征；如果被击物发出“沙拉沙拉”的声音，则是裂纹的象征。

（3）灯光检查法：用此法可检查锅筒、集箱、管子等不均匀腐蚀、变形（弯曲或鼓包）和粗裂纹等缺陷：检查时，灯光沿着金属表面照射，被腐蚀金属表面，在灯光下呈黑色斑点：如果发生鼓包，则鼓出部分被照得发亮，而凹下部位则发暗；如果金属表面有粗裂纹，在灯光下显示出一条黑线。

（4）拉线、直尺、样板检查法：它可以检查锅筒、集箱，管子的弯曲度；检查直管子、锅筒内壁板上的腐蚀深度和平板上的鼓包高度。样板是按元件某部分设计尺寸和形状，用薄铁皮或硬纸预先做好，用它与元件检测部分的实际形状和尺寸进行校核，以检查元件的实际形状，尺寸是否符合要求；另外，当元件在使用过程中发生了变形，为了观察变形的发展情况，而按其形状做出的样板，隔一定时期后以此样板与变形的形状尺寸进行比较，以证实其发展与否。

（5）超声波测厚仪检查法：它可以测定钢板的壁厚，检查腐蚀、冲蚀、磨损情况，也可检查变形减薄情况。

（6）无损检测方法：常用的有射线检测、超声波检测、磁粉探伤、渗透检测和涡流检测。如当外观目测法或用锤击法发现金属有裂纹象征时，为了进一步检查裂纹去向、长度，常采用渗透检测。

5其它注意事项

除了上述锅炉本体检查，还应对锅炉安全附件的检查。检查安全阀、压力表是否经过校验，是否有校验报告并在检验的有效期内；检查压力表表面是否完好，铅封是否合格，选择的压力表是否满足工作压力要求等；检验安全阀的整定压力、密封压力，检查铅封等是否完好，安全阀是否能够正常起跳等。对水位计的检验的内容主要有：检查水位计的外观是否正常；是否在正确的位置划红线；水位计旋塞是否灵活，是否泄漏等。成型件和阀体（如水位示控装置、安全阀、排污阀、主蒸汽阀等）的外部是否有裂纹、泄漏等缺陷。

注意检验本身的安全工作，采取可靠措施隔断受检锅炉与热力系统相连的蒸汽、给水、排污等管道及烟、风道并切断电源，对于需要登高（离地面或固定平面3m以上）检验作业的部位，应搭设脚手架。照明电压一般不超过36V，在潮湿的地方不应超过24V。

参考文献：

[1]劳部发[1996]276号，《蒸汽锅炉安全技术监察规程》.

[2]锅炉事故防范与安全运行，地震出版社，2000.06.

[3]张兴容，马永慧.我国工业锅炉的爆炸事故与预防对策[J].工业安全与环保，2003，29（5）.

[4]盛水平，冯维君，许林滔等.中小型锅炉爆炸事故规律分析与研究[J].中国安全科学学报，2009，12.