电站锅炉材料常见质量问题及监检要点

2019-01-17赵加星潘晴川刘涛

中国设备工程 2019年8期

赵加星，潘晴川，刘涛

（中国特种设备检测研究院，北京 100029）

电站锅炉在运行的过程中，可能会使用到很多种类的材料，数量规格也非常大，例如最常见的有色金属、铸铁、钢材、受压元件金属材料、焊接材料等，这些材料都是耐高温、耐高压。目前使用最多的就是碳钢以及不锈钢等，也正是因为这样品种较多，在安装的过程中更应该做好材料的管理工作。

1 常见质量问题分析

1.1 材料验收环节

（1）质量证明文件存在问题。一些经销商提供的材质证书没有正规的签名、没有正规的盖章、部分加盖的印章或者是合同章存在着滞后的现象，甚至一些材料没有验收就已经使用。经销商应该及时加盖公章并确保材料的质量，做好材料验收工作。

（2）验收把关不严。把握外观尺寸的过程不够细致，而且很多制造环节遗留的问题也没有发现，例如材料表面有气孔或者边角超标，在装卸的过程中也会造成材料表面碰撞出现机械性的损伤，例如管道变形或者接管等。这些问题如果不能及时发现并进行处理，在安装之后就很难再解决。

（3）复验项目缺项。根据相关规范要求，如果GB5310供货的合金钢管壁厚超过12mm，为了保证质量，就应该进行室温冲击试验，某单位在验收按GB5310供货的φ273×16的15CrMoG材料时，没有严格按照规范要求进行室温冲击试验，这充分说明验收时把控不严，由于复验项目缺项问题很有可能对电站锅炉的质量造成影响。当材料选择国内制造的境外牌号时，需要进行补充检验，检验标准要对照境内材料标准。采购焊材没有按照NB/T47018标准，NB/T47018提高了焊材的S、P含量要求，并且增加了熔敷金属冲击试验、扩散氢含量等要求，对熔敷金属抗拉强度的上限进行了规定，有一分部材料无法满足相关要求，也没有补做部分试验。

1.2 材料管理环节

（1）材料存放。材料整理摆放过程不符合标准或者没有放在规定的区域：合格区、不合格区以及待定区等。还有一些材料在露天摆放，没有受到任何保护，很容易出现腐蚀或者材料用错的情况。

（2）焊材管理混乱。很多堆放库都不符合堆放的标准，无法防潮、防湿，还有一些存放库有很多散装的焊条靠墙摆放，也不符合离地300mm的要求，并且没有对这些焊条进行标识、控制。在使用焊条的过程中没有进行烘干。回收的过程中也没有回收记录，没有按照标准进行回收，随意摆放在现场，随用随取。

（3）材料标识。材料上的标识和规定的不一致，而且没有进行标记移植。很多时候为了赶生产的进度就会出现这种情况，而且在材料入库的时候没有认真的进行材料标记，在现场分割之后，这些材料以及剩余的材料都没有做好标记。

1.3 材料使用环节

（1）材料代用问题。受材料供应的影响，在安装的过程中可能会出现材料不足的情况，会使用相同的材料代替。这些材料没有经过相关部门的同意就擅自使用，其很有可能不符合标准，无法达到理想的生产效果。要考虑到工艺以及焊接方式等多个方面是否发生变化，在选择代用材料时就要和相关环节的负责人进行对口衔接，做好协调工作，并且要在文件内部标注清楚。

（2）材料加工。现场的弯制钢管存在严重氧化的情况，而且管子端部出现偏差，这是因为工作人员在安装过程中没有做好校对工作，而且受到温度的影响，没有调整相应的工艺标准，温度太高导致出现氧化皮的情况。弯管内侧出现了裂纹，质量不符合标准。这是因为原材料塑性不够，工作人员又出现了操作不当的情况，才会引发这些问题。

2 有效控制方法

从上述问题可以看到，通常是质量保证体系出了问题，因此应从以下方面加强体系的监检。

2.1 体系的有效建立

（1）组织机构的有效建立。就目前的情况来看，安装单位涉及到的项目有很多，缺少专业的工作人员，组织机构也不够完善，一些工作人员身兼数职，而且缺少专业的知识，不了解相关的法规标准，在进行材料验收和检查的过程中，无法合理的控制，经常出现材料漏检的情况。

（2）作业指导书未及时修订。单位作业指导没有与时俱进，需要及时改革和更新相关规范和标准，否则无法满足现行要求。例如近期市场监管总局发布了排查整治电站锅炉范围内管道隐患的通知，提出要监检元件组合装置，并且要出具检验证书，否则不能在电站锅炉范围内的管道中应用，并且要及时修订作业指导书，严格按照指导书进行相关操作。

2.2 体系的正常运转

在选择材料供应商以及检验的过程中没有认真审核、严格评价。还有一些供应商没有经过审核就进入了合格的供方名单，这些责任人没有出具有效的检验报告也没有对供应商进行严格的评价。

3 电站锅炉的监督检验技术

为了确保电站锅炉的安全性，在运行的过程中一定要操作规范，还要做好日常的监督检验工作。如果发现在运行过程中出现了问题，就要利用相应的技术进行弥补。在检验的过程中还要广泛的使用技术，根据实际情况选择检测方法，例如金相分析法、无损检测法等等。

3.1 金相分析法

金相分析法应用比较广泛，使用频率也比较高，这种分析法结合了金相学思想，利用电脑进行精细的分析运作，而且能够提高设备的精确性、实效性。根据设备的具体构造选择合适的截面，之后把这些尺寸不太大的截面进行镶嵌处理，要根据实际情况选用特殊的设备，确保能够截取得当。在一处取样过程中可能会产生一些痕迹，要仔细处理这些痕迹，确保不会对整体造成影响。对于一些微小痕迹要进行抛光处理。利用显微镜查看截面构造的时候要进行金相腐蚀处理，之后再提取其中的二维金相显微组织，在测试计算的过程中，取出三维金相显微组织，这样就能鉴定出磨损情况了。

3.2 红外热成像

在物质表层气温没有超过0°的情况下，表层气温的不同，将会得到长短、强度不同的电磁波。根据这种特性应用红外热成像技术。材料在发热的过程中会产生红外线，可以应用光电技术捕获红外线，之后再利用光学成像转化成完整的热图像，可以通过热图像进行分析，计算出材料表面的温度。

材料热辐射的强度会受到材料表面温度的影响，为了更好地监测，利用红外热像仪技术，不用直接接触材料就可以探测表面的温度，了解表面的状态之后再进行鉴定工作。根据热图像就可以计算温度的分布，检测出异常发热点。

3.3 无损检测

当前世界各国都在关注无损检验技术，这也是当前电站锅炉在接受监督检验过程中最常使用的技术之一。对锅炉材料进行无损检验，利用的是其中的生电磁特性，在这过程中过滤材料不会受到破坏，也能够保证结构的完整。能够在检验过程中发现结构是否出现了问题、是否出现了磨损以及具体的磨损程度等。这种无损检测技术在一定程度上能够保护锅炉电站，还能进行全面的检测，这是其他技术所无法比拟的。近几年，射线检测以及超声波监测技术的应用也比较广泛。