亚临界CFB锅炉安装监督检验中应重视的环节

夏红伟，陈 雷，王义厢，蔡 斌

(安徽省特种设备检测院，安徽 合肥 230051)

1 概述

在能源与环境的双重压力下，循环流化床(CFB)锅炉得到了快速的发展。我国现有不同容量的CFB锅炉3 000多台，投入商业运行的CFB锅炉机组超过90 000 MW。截至目前，已投运的300 MW亚临界CFB锅炉机组达到40多台，已投运与在建的此类机组总和则达到了100多台。由此可以预见，CFB锅炉将会在我国得到更好的发展。

为了加强对锅炉安装过程的监督管理，规范锅炉安装监督检验工作，保证锅炉的安全运行，国家质量监督检验检疫总局发布了TSG G7001-2004《锅炉安装监督检验规则》。该规则详细地规定了如何实施锅炉的监督检验，对正确指导安装监督检验工作有极其重要的意义。结合检验规则，分析亚临界CFB锅炉安装监督检验工作中容易忽略但是需要重视的几个环节，对提高锅炉安装整体质量具有重要的意义。

2 亚临界CFB锅炉安装安全性能的监督检验

2.1 锅炉钢架安装质量监检

钢架基础质量的好坏直接影响锅炉的安全稳定运行，因此要仔细审核钢架的基础定位和定期沉降观察记录。钢架中使用的扭剪型高强螺栓一经安装后，严禁动火切割其梅花头，同时连接副的抗滑移系数要确认达到设计的要求。对钢架中变形的梁、柱进行校正时， 应注意温度， 防止出现冷脆及过热现象。

2.2 锅炉零部件材料的管理、材质监检

对锅炉零部件材料的管理重点，应放在焊材库管理、烘干、发放、回收等环节的监控上。要仔细核查各节点的数量是否相符，重点监控安装单位自购材料的管理，以及安装现场受监控零部件的光谱标识和安装前的检验。安装单位对受监控的合金钢材料的零部件要进行100 %光谱检验，一般使用不同的油漆对不同的合金钢材料进行标识；在现场检查时，监检人员根据所检部位的标色就可以知道是何种材料。同时，监检人员也可方便地对焊工所用的焊材进行检查。

安装检验时，应特别注意管材和焊接材料的混料问题以及异种钢焊接问题。锅炉的工作参数高，对承压部件材料的要求也苛刻，用错一种材料可能对整个部件的安全造成严重的后果，轻则给企业造成巨大的经济损失，重则会造成人员伤亡。因此，锅炉安装过程中对合金材料的材质分析尤为重要。在安装合金钢材料前进行光谱分析检查，可有效杜绝制造及安装过程中的混料现象。

2.3 焊接过程的监检

对焊接过程进行监督时，首先应核查焊工的作业资格证、所用焊接材料是否符合要求、焊条筒是否保温、操作是否按规范进行，尤其要经常检查焊工的焊条筒内是否有多种不同型号的焊条。仔细检查合金钢材料的焊缝收弧部位，特别是新型耐热马氏钢和奥氏体不锈钢。由于这两者可焊性较差，若发现其收弧凹坑内有线性条纹时， 应对其进行打磨，以检查是否有弧坑裂纹。

新材料焊接时对焊接接头的要求有以下4点：

(1) 焊缝金属化学成分应与所焊接的母材基本一致；

(2) 焊缝金属的强度应与所焊接的母材相当；

(3) 焊缝金属的组织与所焊接的母材相当；

(4) 焊缝金属应具有一定的韧性储备。

为了保证亚临界锅炉的安装质量，应加强对安装过程的金属监督，主要的监督手段有以下5个：

(1) 检查焊接工艺和焊接工艺评定文件；

(2) 监督焊接工艺执行、焊接材料管理、焊接检验比例及检验质量等；

(3) 对合金钢管材按比例进行光谱分析抽查；

(4) 对集箱、管道、受热面安装焊缝进行外观检查；

(5) 对管子、管道对接焊缝进行无损探伤抽查和硬度抽查。

采用超声波测厚和探伤时，应注意不同材料的声速变化，保证检测的准确度和灵敏度。一些大管径高合金钢管道弯头经过热处理后，应检查其背弧硬度是否能满足要求。

对那些裸露在CFB锅炉烟风道的高灰浓度区域的金属部件(包括水冷壁管屏)，应当尽可能做到光滑、平整，这样既可以减轻磨损，增加金属结构的稳定性，也有利于流场的稳定性和均匀性。锅炉的膜式管屏焊接时容易产生较大的拘束应力，特别是在鳍片中产生的横向裂纹，在以后的运行中会慢慢扩展到管子中，最后造成管子的破裂。因此，对CFB锅炉的管屏鳍片焊缝，应重点检查其是否有裂纹，必要时应对其进行表面探伤。

2.4 射线检测底片质量和评定质量的监检

在射线探伤底片质量方面，普遍存在的问题主要有：标记不齐、暗室处理质量和底片的黑度不符合要求等。其中，对深度对比试块的选用及摆放的要求普遍未给予足够重视，给底片评定过程中对内凹、未焊透、根部咬边等缺陷的准确评定带来了一定的困难。

底片评定方面存在的主要问题基本上可以归纳为如下2类。

(1) 对重要缺陷的性质评定有误。如，监督检验过程中发现的根部未熔合，经常被评定为未焊透或根部咬边而未予返修。

(2) 对缺陷的定量不准确。如圆形缺陷的长径大于壁厚的1/2时，未评定为Ⅳ级；底片上存在多处缺陷时，评定级别所选的部位不是缺陷最严重的部位；圆形缺陷与条形缺陷综合评级时，选择的区域不是缺陷最严重的部位。

2.5 管道焊接监检

部分管道母材管件为三通式，经过焊接方式连接，由于两焊接件之间的壁厚不一样，在焊缝附近形成各种各样的凸台。根据调查的情况得知，焊接管道因焊缝表面凸台较小，凸台与焊缝距离较近，使无损探伤(如X射线和超声波探伤等)不能正常进行探测工作。根据焊缝的具体要求与标准，有条件进行超声波探伤的，应最大限度地进行超声波探伤查验。对无法进行X射线、超声波探伤的部分，应采用表面磁粉探伤对焊缝表面及其附近表面的质量进行查验，最大限度确保焊缝的最终质量合格。同时，对过热器再热器系统的疏放水、放空气管路加强光谱分析抽查，防止用错管子。

2.6 锅炉的膨胀监检

金属材料的热膨胀产生的应力相当大，必须保证锅炉各部件能按设计的预定方向自由膨胀。监督检验人员在进入锅炉安装现场前，应对所监检锅炉的膨胀系统有深入了解，确认各部位膨胀位置是否满足要求，特别是各集箱两端与立柱的间距能否满足其膨胀量的要求，以及过热器、再热器蛇形管排与尾部受热面和阻流板的间隙是否满足膨胀要求，防止在锅炉的运行中发生碰磨现象。

2.7 浇筑料施工质量监检

CFB锅炉耐火浇筑料的施工与保养，直接关系到锅炉的稳定运行。耐火浇筑料施工时，抓钉的数量和分布方式十分关键。抓钉直接影响耐火浇筑材料与刚性材质之间的牵制和依托关系，在受到应力集中影响时，还会影响基体材料的结构强度。因此，在锅炉安装过程中发现抓钉脱落时，应按设计要求补焊。在浇筑料施工过程中，由于受到浇筑料固化时间的要求，很多施工不能严格地按照致密的耐火基体材料强度要求进行有效的气力或机械的夯实，造成浇筑料整体或局部的空隙率过高，容易在以后烘炉、运行过程中产生茺皮、错位甚至严重的剥落和塌陷故障，直接影响材料的附着力和致密性。

2.8 保温质量监检

应对高温管道支吊杆处、弯头处及穿墙处的保温质量进行重点检查。这些部位保温质量不好时，雨水可直接渗至高温管道的外表面，产生巨大的温差应力，大大加快部件失效的速度。

3 结束语

主要对亚临界CFB锅炉安装安全性能的监督检验(包括对安装单位质量管理体系运转情况的监督和安装质量的现场检验)中发现的问题进行了分析，总结了在锅炉安装监督检验过程中需要引起重视的几个环节。这些问题对锅炉的安装质量和之后的运行性能存在危害和安全隐患，监督检验人员需要重点监督，并对锅炉的安装质量提出更高的要求。

1 李 斌，李建锋，吕俊复，等．我国大型循环流化床锅炉机组运行现状[J]．锅炉技术，2012，43(1)．

2 TSG G7001-2004．锅炉安装监督检验规则[S].北京：中国计量出版社，2004．