特种设备锅炉压力容器在使用过程中的问题分析

洪 雨

国能准能集团有限责任公司设备维修中心 内蒙古 鄂尔多斯 010300

引言

依照《中华人民共和国特种设备安全法》《特种设备安全监察条例》规定,2020年全国特种设备安全状况通告:截至年底,全国特种设备总量达1648.41万台。其中:锅炉35.59万台,锅炉事故4起、死亡4人占事故比例的3.47%,按发生环节划分,违章作业或操作不当1起,设备缺陷或安全附件失效2起,其他次生原因1起。承压类设备(锅炉、压力容器、气瓶、压力管道)事故的主要特征是爆炸、泄漏着火等。

特种设备事故共结案65起,根据结案材料分析,事故原因主要分三类。一是因使用、管理不当发生事故占总起数的73.85%。二是因设备制造、维修检修、运行过程中产生的质量安全缺陷导致的事故,约占总起数的24.62%。三是其他次生原因导致的事故,约占总起数的1.54%。

一、特种设备锅炉压力容器使用的问题分析

特种设备锅炉压力容器检验过程中通常会出现很多问题,主要问题表现在以下方面,具体分析是:

(一)锅炉质量问题。使用单位必须购置具有相应锅炉制造许可资格的单位制造的、符合安全计术规范的锅炉。要求设计文件、产品质量合格证明、安装及使用维修说明、制造监督检验证书等出厂文件齐全。

TSG11G0001-2020《锅炉安全技术监察规程》中规定碳素钢受压元件,壁厚大于30mm的对接接头或者内燃锅炉的筒体,管析的壁厚大于20mm的T形接头,应当进行焊后热处理,据了解,大部分锅制造厂家对于壁厚为30mm及以下的锅炉元件焊接后不进行焊后热处理,这种情况下会使锅炉元件存在很大的焊接残余应力,导致日后使用过程中在焊接处产生横裂纹。

(二)锅炉的安全管理。安装活动单位应取得国家在关法定的资格,安装前办理告知手续,并接受检验机构的监督检验,投用后30天办理使用登记。对锅炉的改造、修理等活动应选择有资质的单位进行且改造后的能效不低于原有能效指标。从事锅炉的操作人员、锅炉水处理人员取得《特种设备作业人员资格证书》。锅炉的清洗,当锅炉的受热面水垢覆盖80%以上,且水垢厚度为1mm以上,锅炉受热面存在严重锈蚀,应进行锅炉的清洗,针对化学清洗应具备方案,并向检验机构报监督检验申请。

锅炉的保养,针对锅炉的停用时间采取不同的保养方式:干法、湿法和热法三种,干法采用干燥剂并定期检查干燥剂的吸潮能力,温法定期对内部水化验,并控制其碱度。短期的停用适宜采用热法保养,保持锅炉汽压在大气压以上即可,也可以采用蒸汽加热方式。

(三)锅炉的巡检与隐患排查。运行过程中应密切检查水位讲的变化情况,并根据水位情况进行正确的判断及时及处理,按规定冲洗水位剂;汽水共腾会导致蒸汽品质的急剧恶化,严重时会发生爆管,此时应降低锅炉蒸发量,打开连续排污,必要开启事故放水,恢复后冲洗水位剂。缺水的处理,锅炉缺水可能引起受热部件超温损坏,严重会导致锅炉爆炸,此时可的进行叫水,确定水位真假,当确定缺水后,应立即停炉,严禁盲目加水。

(四)锅炉检验工艺。锅炉压力容器在制造、使用过程中难免地要产生一些缺陷,有些缺陷没有超出标准范围,是允许的,有些超出了标准就要返修或是判废,不合同的产品不能出厂,制造单位要实行自检、互检、专检相结合的制度,设立专职检验员,对主要生产式序实行严格检验,通过设置停止点、控制点,有效保证锅炉压力容器的产品质量。

无损探伤技术被应用在锅炉压力容器的检验,主要用来检查焊缝内部和表面的缺陷,在锅炉压力容器制造控制过程中,无损探伤的工作质量及其检验可靠性的控制主要包括对探伤人员操作技能的鉴定和探伤工艺的控制,控制环节一般包括:通用和专用工艺的编制、审批和使用,检测人员的资格和管理,无损检测设备、设施和器材的控制焊缝无损检验部位的可追溯性,无损检测实施过程的控制,无损检测记录、报告和射线底片的质量控制及保管等。

(五)运行方式及水质检测。采取合理的锅炉运行方式,避免锅炉频繁起停和压力的波动。锅炉除氧器的运行环境,水质的指标是否符合GB/T 1576-2008,并根据锅炉的类型、参数、确定锅炉的回水利用率、排污率,补水处理方式。并不断完善水质分析的化验的标准,并定期进行复测和修正。

给水p H值都规定为≥7,而没有规定上限指标,会给人以给水p H值越高越好的错误印象。给水控制p H值的目的是为了防止给水系统的酸性腐蚀及腐蚀产物带入锅内,但同时也应防止给水中碱性物质过多带来的负作用,如果给水p H值过高,碱性物质在锅内经过分解、蒸发浓缩后,会造成锅水碱度及p H值超标、金属钝化膜的破坏等危害。为了减缓给水系统、锅炉蒸发系统腐蚀,有必要控制给水p H值在一定范围内,是锅水碱度上限值放宽后,与锅炉工作压力下对应的p H值不得大于12.0,以防止p H值过高造成碱性腐蚀;二是碱度上限值放宽后,锅水不会发生汽水共腾。

(六)锅炉及其系统能效测试与评价。在用工业锅炉及其系统运行能效,包括:累计蒸发量、累计燃料消耗量,主要辅机、辅助设备总消耗电量,包括锅炉送引风机、炉前燃料加工装置、二次风机、出渣装置的电量,蒸汽锅炉给水泵、有机 热载体锅炉循环泵耗电量,水处理装置耗电量的检测、计量等能源消耗,也是对锅炉热效率的重要考量标准。当能效水平降浮较大时应及时进行检查。

综上所述,锅炉在生产、使用环节存在诸多安全问题,比如由于工作人员自身的专业素养较低,并且在操作的过程中不符合标准,没有针对相应的要求来对锅炉安全进行有效的检查,这会使得无法具体认识到锅炉设备内部元件的性能状况,因此也会对锅炉在运行过程中的稳定性产生一定的负面影响。因此要能够针对相应的安全隐患问题予以有效的策略,通过完善安全控制体系,并且定期的对其进行检查来制定有效的紧急措施,并且提高相关工作人员的专业素养,以此才能够保证锅炉在运行过程中具备足够的稳定性。