亞臨界CFB鍋爐安裝監督檢驗中應重視的環節

夏紅偉，陳 雷，王義廂，蔡 斌

(安徽省特種設備檢測院，安徽 合肥 230051)

1 概述

在能源與環境的雙重壓力下，循環流化床(CFB)鍋爐得到了快速的發展。我國現有不同容量的CFB鍋爐3 000多臺，投入商業運行的CFB鍋爐機組超過90 000 MW。截至目前，已投運的300 MW亞臨界CFB鍋爐機組達到40多臺，已投運與在建的此類機組總和則達到了100多臺。由此可以預見，CFB鍋爐將會在我國得到更好的發展。

為了加強對鍋爐安裝過程的監督管理，規范鍋爐安裝監督檢驗工作，保證鍋爐的安全運行，國家質量監督檢驗檢疫總局發布了TSG G7001-2004《鍋爐安裝監督檢驗規則》。該規則詳細地規定了如何實施鍋爐的監督檢驗，對正確指導安裝監督檢驗工作有極其重要的意義。結合檢驗規則，分析亞臨界CFB鍋爐安裝監督檢驗工作中容易忽略但是需要重視的幾個環節，對提高鍋爐安裝整體質量具有重要的意義。

2 亞臨界CFB鍋爐安裝安全性能的監督檢驗

2.1 鍋爐鋼架安裝質量監檢

鋼架基礎質量的好壞直接影響鍋爐的安全穩定運行，因此要仔細審核鋼架的基礎定位和定期沉降觀察記錄。鋼架中使用的扭剪型高強螺栓一經安裝后，嚴禁動火切割其梅花頭，同時連接副的抗滑移系數要確認達到設計的要求。對鋼架中變形的梁、柱進行校正時， 應注意溫度， 防止出現冷脆及過熱現象。

2.2 鍋爐零部件材料的管理、材質監檢

對鍋爐零部件材料的管理重點，應放在焊材庫管理、烘干、發放、回收等環節的監控上。要仔細核查各節點的數量是否相符，重點監控安裝單位自購材料的管理，以及安裝現場受監控零部件的光譜標識和安裝前的檢驗。安裝單位對受監控的合金鋼材料的零部件要進行100 %光譜檢驗，一般使用不同的油漆對不同的合金鋼材料進行標識；在現場檢查時，監檢人員根據所檢部位的標色就可以知道是何種材料。同時，監檢人員也可方便地對焊工所用的焊材進行檢查。

安裝檢驗時，應特別注意管材和焊接材料的混料問題以及異種鋼焊接問題。鍋爐的工作參數高，對承壓部件材料的要求也苛刻，用錯一種材料可能對整個部件的安全造成嚴重的后果，輕則給企業造成巨大的經濟損失，重則會造成人員傷亡。因此，鍋爐安裝過程中對合金材料的材質分析尤為重要。在安裝合金鋼材料前進行光譜分析檢查，可有效杜絕制造及安裝過程中的混料現象。

2.3 焊接過程的監檢

對焊接過程進行監督時，首先應核查焊工的作業資格證、所用焊接材料是否符合要求、焊條筒是否保溫、操作是否按規范進行，尤其要經常檢查焊工的焊條筒內是否有多種不同型號的焊條。仔細檢查合金鋼材料的焊縫收弧部位，特別是新型耐熱馬氏鋼和奧氏體不銹鋼。由于這兩者可焊性較差，若發現其收弧凹坑內有線性條紋時， 應對其進行打磨，以檢查是否有弧坑裂紋。

新材料焊接時對焊接接頭的要求有以下4點：

(1) 焊縫金屬化學成分應與所焊接的母材基本一致；

(2) 焊縫金屬的強度應與所焊接的母材相當；

(3) 焊縫金屬的組織與所焊接的母材相當；

(4) 焊縫金屬應具有一定的韌性儲備。

為了保證亞臨界鍋爐的安裝質量，應加強對安裝過程的金屬監督，主要的監督手段有以下5個：

(1) 檢查焊接工藝和焊接工藝評定文件；

(2) 監督焊接工藝執行、焊接材料管理、焊接檢驗比例及檢驗質量等；

(3) 對合金鋼管材按比例進行光譜分析抽查；

(4) 對集箱、管道、受熱面安裝焊縫進行外觀檢查；

(5) 對管子、管道對接焊縫進行無損探傷抽查和硬度抽查。

采用超聲波測厚和探傷時，應注意不同材料的聲速變化，保證檢測的準確度和靈敏度。一些大管徑高合金鋼管道彎頭經過熱處理后，應檢查其背弧硬度是否能滿足要求。

對那些裸露在CFB鍋爐煙風道的高灰濃度區域的金屬部件(包括水冷壁管屏)，應當盡可能做到光滑、平整，這樣既可以減輕磨損，增加金屬結構的穩定性，也有利于流場的穩定性和均勻性。鍋爐的膜式管屏焊接時容易產生較大的拘束應力，特別是在鰭片中產生的橫向裂紋，在以后的運行中會慢慢擴展到管子中，最后造成管子的破裂。因此，對CFB鍋爐的管屏鰭片焊縫，應重點檢查其是否有裂紋，必要時應對其進行表面探傷。

2.4 射線檢測底片質量和評定質量的監檢

在射線探傷底片質量方面，普遍存在的問題主要有：標記不齊、暗室處理質量和底片的黑度不符合要求等。其中，對深度對比試塊的選用及擺放的要求普遍未給予足夠重視，給底片評定過程中對內凹、未焊透、根部咬邊等缺陷的準確評定帶來了一定的困難。

底片評定方面存在的主要問題基本上可以歸納為如下2類。

(1) 對重要缺陷的性質評定有誤。如，監督檢驗過程中發現的根部未熔合，經常被評定為未焊透或根部咬邊而未予返修。

(2) 對缺陷的定量不準確。如圓形缺陷的長徑大于壁厚的1/2時，未評定為Ⅳ級；底片上存在多處缺陷時，評定級別所選的部位不是缺陷最嚴重的部位；圓形缺陷與條形缺陷綜合評級時，選擇的區域不是缺陷最嚴重的部位。

2.5 管道焊接監檢

部分管道母材管件為三通式，經過焊接方式連接，由于兩焊接件之間的壁厚不一樣，在焊縫附近形成各種各樣的凸臺。根據調查的情況得知，焊接管道因焊縫表面凸臺較小，凸臺與焊縫距離較近，使無損探傷(如X射線和超聲波探傷等)不能正常進行探測工作。根據焊縫的具體要求與標準，有條件進行超聲波探傷的，應最大限度地進行超聲波探傷查驗。對無法進行X射線、超聲波探傷的部分，應采用表面磁粉探傷對焊縫表面及其附近表面的質量進行查驗，最大限度確保焊縫的最終質量合格。同時，對過熱器再熱器系統的疏放水、放空氣管路加強光譜分析抽查，防止用錯管子。

2.6 鍋爐的膨脹監檢

金屬材料的熱膨脹產生的應力相當大，必須保證鍋爐各部件能按設計的預定方向自由膨脹。監督檢驗人員在進入鍋爐安裝現場前，應對所監檢鍋爐的膨脹系統有深入了解，確認各部位膨脹位置是否滿足要求，特別是各集箱兩端與立柱的間距能否滿足其膨脹量的要求，以及過熱器、再熱器蛇形管排與尾部受熱面和阻流板的間隙是否滿足膨脹要求，防止在鍋爐的運行中發生碰磨現象。

2.7 澆筑料施工質量監檢

CFB鍋爐耐火澆筑料的施工與保養，直接關系到鍋爐的穩定運行。耐火澆筑料施工時，抓釘的數量和分布方式十分關鍵。抓釘直接影響耐火澆筑材料與剛性材質之間的牽制和依托關系，在受到應力集中影響時，還會影響基體材料的結構強度。因此，在鍋爐安裝過程中發現抓釘脫落時，應按設計要求補焊。在澆筑料施工過程中，由于受到澆筑料固化時間的要求，很多施工不能嚴格地按照致密的耐火基體材料強度要求進行有效的氣力或機械的夯實，造成澆筑料整體或局部的空隙率過高，容易在以后烘爐、運行過程中產生茺皮、錯位甚至嚴重的剝落和塌陷故障，直接影響材料的附著力和致密性。

2.8 保溫質量監檢

應對高溫管道支吊桿處、彎頭處及穿墻處的保溫質量進行重點檢查。這些部位保溫質量不好時，雨水可直接滲至高溫管道的外表面，產生巨大的溫差應力，大大加快部件失效的速度。

3 結束語

主要對亞臨界CFB鍋爐安裝安全性能的監督檢驗(包括對安裝單位質量管理體系運轉情況的監督和安裝質量的現場檢驗)中發現的問題進行了分析，總結了在鍋爐安裝監督檢驗過程中需要引起重視的幾個環節。這些問題對鍋爐的安裝質量和之后的運行性能存在危害和安全隱患，監督檢驗人員需要重點監督，并對鍋爐的安裝質量提出更高的要求。

1 李 斌，李建鋒，呂俊復，等．我國大型循環流化床鍋爐機組運行現狀[J]．鍋爐技術，2012，43(1)．

2 TSG G7001-2004．鍋爐安裝監督檢驗規則[S].北京：中國計量出版社，2004．