锅炉检验过程中常见缺陷及处理对策分析

王东

（江西省吉安市特种设备监督检验中心，江西 吉安 343000）

0 引言

锅炉是工业生产和人们日常生活中不可或缺的设备之一，其安全运行直接关系到生产和人民群众的生命财产安全。因此，对锅炉进行定期的检验和维护是必不可少的。对锅炉进行检验，及时发现并处理锅炉的缺陷，是确保锅炉安全运行的重要手段之一。同时，锅炉检验还可以检验锅炉各部件的性能和耐用度，为锅炉的维护保养提供科学依据，延长锅炉的使用寿命。在实践中，不仅需要加强锅炉的日常管理和维护，还需要对锅炉进行定期检验和评估，确保锅炉的安全运行和稳定生产。

1 锅炉检验概述

锅炉检验是指对工业锅炉、发电厂锅炉、蒸汽锅炉、热水锅炉等各类压力容器进行检验和评估的过程[1]。其目的在于保证锅炉的安全性和可靠性，防止锅炉在运行过程中出现各种事故和故障，保障人身安全和生产设备的正常运行。锅炉检验包括对锅炉进行定期检查、年检、改造、维修等各种检验，以及对锅炉的安全性评估和技术咨询等方面。检验工作由国家或地方安全监管部门、第三方检测机构等专业机构进行。锅炉检验是一个系统工程，涉及多个专业领域的知识和技能，包括机械工程、热力学、材料学、自动化、计算机控制等方面。常规的锅炉检验包括锅炉设备的机械结构和热力性能检查、锅炉管道系统和附属设备的检验和评估、锅炉控制系统和安全防护系统的检查等方面。锅炉检验还需要根据锅炉的使用条件和环境要求，对锅炉进行材料分析、疲劳分析、腐蚀分析等方面的检验和评估。随着现代工业的不断发展，锅炉检验也在不断更新和升级。新型锅炉材料、新型锅炉技术、新型锅炉控制系统等不断涌现，锅炉检验也需要适应新的技术要求和环境要求。同时，锅炉检验在全球范围内也得到了广泛的关注，各国都在加强对锅炉的检验和监管，以确保锅炉的安全和可靠性。

2 锅炉检验过程常见问题

2.1 锅炉裂纹问题

锅炉检验过程中，锅炉裂纹是一种常见的问题。锅炉裂纹可以分为多种类型，如疲劳裂纹、冷裂纹、热裂纹等。其中，疲劳裂纹是最常见的类型，主要是由于锅炉长期在高温高压下运行，受到交替应力作用而导致金属疲劳、开裂。冷裂纹则是由于锅炉在运行过程中，由于受到振动、冲击等原因，导致金属受到不均匀的应力作用而引起开裂。热裂纹则是由于锅炉在高温环境下，由于金属受到过热或温度变化过快，造成金属热膨胀不均，导致金属开裂。锅炉裂纹问题的产生，可能会造成严重的危害。首先，裂纹会导致锅炉的密封性下降，从而导致泄漏和排放问题，给环境带来污染。其次，裂纹会导致锅炉的强度下降，从而使得锅炉在运行过程中变得更加危险，甚至可能引起爆炸事故，对人员和设备造成严重伤害。因此，在锅炉检验过程中，对于锅炉裂纹问题应该给予高度重视，及时采取措施进行处理和修复，确保锅炉的安全运行。

2.2 锅炉腐蚀问题

在锅炉检验过程中，锅炉腐蚀问题是一种常见的现象。通常情况下，锅炉腐蚀问题分为两种类型，一种是水侵蚀，另一种是氧化腐蚀。水侵蚀通常是由于水质不佳或者是水流速过快导致管道内壁被冲刷，出现洞口或者凹陷，导致金属表面暴露，进而引发腐蚀。氧化腐蚀则是由于在高温下氧气和水蒸气的作用下，锅炉壁表面金属形成氧化物而腐蚀。锅炉腐蚀问题的危害主要体现在以下3 个方面：首先，锅炉的腐蚀会导致金属的减薄和变形，从而导致锅炉的强度和耐压能力下降，给人身和财产带来极大的威胁；其次，腐蚀所产生的杂质和腐蚀产物容易造成管道堵塞，导致水流受阻，降低热效率，进而影响锅炉的正常运行；最后，锅炉腐蚀会导致锅炉管道内的温度不均匀，增加锅炉热应力，降低锅炉寿命，甚至导致锅炉爆炸等严重事故的发生。

2.3 锅炉结垢问题

在锅炉运行过程中，水和管道中的杂质会逐渐沉积在锅炉内壁，形成结垢。这些结垢会导致锅炉传热能力下降，甚至导致锅炉爆炸等严重事故。结垢可以分为硬度结垢和软度结垢两种类型。硬度结垢是指由水中的钙、镁等离子形成的硬质沉积物，主要由碳酸钙、碳酸镁等组成。而软度结垢是指由水中的铁、锰等离子形成的软质沉积物，主要由氢氧化铁、氢氧化锰等组成。锅炉结垢的主要原因是锅炉水处理不当。当锅炉水中的杂质超过一定的含量时，就容易形成结垢。另外，锅炉内部积存的杂质和污垢也会促进结垢的形成。锅炉结垢会导致锅炉传热能力下降，燃料消耗增加，能源浪费严重。同时，结垢还会增加锅炉的温度和压力，增加锅炉的运行风险。如果结垢过厚，会导致锅炉管道热应力增大，甚至出现管道炸裂等事故，对生产和人员安全都会造成极大的威胁。因此，在锅炉检验过程中，对锅炉结垢情况进行全面的检测和分析，是确保锅炉安全稳定运行的必要措施。

2.4 锅炉变形问题

在锅炉检验过程中，锅炉的变形问题也是需要重点关注的一个问题。锅炉变形通常是由于锅炉内部温度过高、压力过大等因素引起的。锅炉在运行中，由于受到热膨胀、冷缩、压力变化等因素的影响，容易出现变形问题。锅炉变形主要表现为局部变形和整体变形两种情况。局部变形主要包括管子的弯曲、变形和磨损等问题。这些问题通常是由于管子的膨胀不均匀，或者管子受到外力的影响而导致的。如果局部变形严重，可能会导致管道破裂，从而引发事故。整体变形主要是指整个锅炉结构的变形问题。这些问题通常是由于锅炉内部温度过高，膨胀系数不同的材料在热膨胀过程中发生变形所引起的。整体变形问题不仅会影响锅炉的正常运行，还可能导致锅炉结构的破坏，从而对人员安全造成威胁。总的来说，锅炉变形问题是锅炉检验过程中需要关注和解决的重要问题。通过及时的检测和维护，可以有效避免锅炉变形问题的发生，保障锅炉的正常运行，同时确保人员安全，烟管结垢与锅筒内垢渣如图1 所示。

图1 烟管结垢与锅筒内垢渣

3 锅炉常见缺陷的处理对策

3.1 处理锅锅炉裂纹问题

3.1.1 处理锅炉裂纹的策略

（1）加强检查与维护。锅炉运行过程中，应定期对锅炉进行检查和维护，及时发现和处理锅炉裂纹问题。尤其是高温高压锅炉，应更加注重检查和维护。

（2）采用适当的材料和技术。在锅炉制造和维修过程中，应选择合适的材料和技术，以减少锅炉裂纹的产生[2]。例如，采用高强度、高耐腐蚀性能的材料，并采用现代焊接技术，如气体保护焊、电弧焊等。

（3）加强监测和控制。在锅炉运行过程中，应加强监测和控制，及时发现锅炉裂纹的变化和发展趋势，以便采取及时的措施处理。

（4）采用合适的处理方法。对于锅炉裂纹问题，应采用合适的处理方法。例如，采用补焊、更换等方法，修补裂纹，保证锅炉的安全运行。

3.1.2 防止锅炉裂纹的措施

（1）加强锅炉水质管理。锅炉水质是影响锅炉运行寿命和安全的重要因素之一。应加强锅炉水质管理，控制水质中的含盐量、硬度等指标，避免锅炉水垢和腐蚀问题的产生，从而减少锅炉裂纹的产生。

（2）加强锅炉的温度和压力控制。在锅炉运行过程中，应加强对锅炉的温度和压力控制，避免过高的温度和压力导致锅炉的变形和裂纹问题的产生。

（3）定期检查和维护。定期检查和维护是防止锅炉裂纹问题产生的重要手段[3]。定期进行锅炉的检查和维护，包括外观检查、压力试验、水质分析等，以确保锅炉的正常运行和安全使用。对于已经发现的锅炉裂纹问题，应及时采取修复措施，以避免问题扩大对锅炉的安全造成威胁。

（4）加强锅炉设计和制造。在锅炉设计和制造过程中，应严格按照国家标准和技术规范进行设计和制造，确保锅炉的质量和安全性。特别是在高压、大容量的锅炉制造过程中，应特别注意对于锅炉的材料、结构和制造工艺的把控和管理，以确保锅炉的质量和安全性。

3.2 处理锅炉腐蚀问题

3.2.1 加强水质管理

锅炉水质是影响锅炉腐蚀的关键因素之一。应加强对锅炉水质的监控和管理，定期对水质进行检测和分析，及时调整水质中的含盐量、硬度等指标，防止水垢和沉积物的产生，从而减少锅炉腐蚀问题的产生[4]。

3.2.2 定期清洗和除垢

锅炉中的水垢和沉积物是导致锅炉腐蚀的主要原因之一。因此，定期对锅炉进行清洗和除垢是防范腐蚀的有效措施。清洗和除垢的方式可以采用化学清洗、机械除垢等方法，可以有效地清除锅炉中的水垢和沉积物，保证锅炉的正常运行。

3.2.3 加强防护措施

在锅炉的设计和安装过程中，应加强防护措施的考虑，采用耐腐蚀材料进行制造和加工，以降低腐蚀的发生率。此外，还可以通过涂层、喷涂等方法进行防腐处理，提高锅炉的抗腐蚀能力。

3.2.4 定期维护和保养

定期维护和保养锅炉是防范锅炉腐蚀的重要手段之一。应按照规定的周期进行锅炉的检查和维护，及时发现和处理锅炉中的腐蚀问题，防止腐蚀的进一步发展和扩散。

3.3 处理锅炉结垢问题

3.3.1 加强水质管理

加强水质管理是防止锅炉结垢问题产生的重要措施。首先需要对锅炉水质进行监测和分析，掌握水质的基本情况，及时调整水质中各项指标的含量。此外，还需要加强对水源、水处理和水循环系统的管理，确保水质稳定，避免水质变化导致结垢问题的产生。

3.3.2 定期进行清洗和清理

定期进行清洗和清理是解决锅炉结垢问题的有效措施。定期清理锅炉内部的结垢和沉积物，包括炉膛、水管、水箱等部位，清理后可以有效降低结垢的程度，提高锅炉的热效率和安全性[5]。

3.3.3 采用化学方法

采用化学方法是处理锅炉结垢问题的常见方式之一。通过添加适量的螯合剂、分散剂、缓蚀剂等，可以破坏结垢的物理结构，溶解或分散结垢，从而达到清洗的目的。此外，还可以采用反渗透、电渗析等技术，从源头上控制水质，减少结垢问题的产生。

3.3.4 采用物理方法

采用物理方法是解决锅炉结垢问题的另一种方式。常见的物理方法包括超声波清洗、水击清洗等。这些方法利用物理原理，通过产生强大的冲击力、振动力等，破坏结垢的结构，达到清洗的目的。这种方法具有操作简单、效果显著、对环境无污染等优点，是处理锅炉结垢问题的重要手段之一。

3.4 处理锅炉变形问题

3.4.1 加强锅炉水质管理

锅炉变形的主要原因之一是水质问题，尤其是水垢和腐蚀。因此，加强锅炉水质管理，控制水质中的含盐量、硬度等指标，避免锅炉水垢和腐蚀问题的产生，从而减少锅炉变形的产生。

3.4.2 控制锅炉温度和压力

在锅炉运行过程中，应加强对锅炉的温度和压力控制，避免过高的温度和压力导致锅炉的变形和裂纹问题的产生。同时，应定期检查锅炉的保护装置和安全阀，确保锅炉在运行时不会超压和超温。

3.4.3 加强锅炉管道的支撑和固定

锅炉管道的支撑和固定是避免锅炉变形问题的重要措施之一。在锅炉运行过程中，管道会受到热胀冷缩和振动等因素的影响，因此，应采取有效措施加强管道的支撑和固定，避免管道变形和损坏。

3.4.4 定期检查和维护

定期检查和维护是防止锅炉变形问题产生的重要手段。应定期检查锅炉的各个部位，如锅炉壳体、水平管、排污阀、管道等，及时发现问题并进行维修，以确保锅炉的安全运行。

4 结语

通过对锅炉检验过程中常见缺陷及处理对策的分析，可以发现，加强锅炉维护和定期检查、提高操作人员技能水平、合理控制锅炉运行参数等措施是预防和解决锅炉缺陷问题的有效手段。在今后的锅炉检验工作中，应该继续关注锅炉运行中的各种缺陷问题，加强技术研究和实践探索，不断完善锅炉检验工作，确保锅炉的安全稳定运行。