鍋爐設計文件鑒定應注意的問題及處理原則

卞庭梅 鄒益平 劉獻游 四川省特種設備檢驗研究院

鍋爐設計文件鑒定應注意的問題及處理原則

卞庭梅 鄒益平 劉獻游 四川省特種設備檢驗研究院

鍋爐設計文件鑒定是確保鍋爐質量的第一關,必須保證其鑒定質量,在實際鑒定工作中,大家應該注意哪些問題？此文進行了探討,并提出了具體的處理原則。

1 資格審查

審查鍋爐級別是否在許可的制造范圍和有效期內，許可級別按《鍋爐壓力容器制造許可條件》劃分。特別應該注意的是，有些制造廠取得的制造許可證特別是A級部件許可附加了限制條件，鑒定人員嚴加注意以防超出范圍的產品。

2 對總圖與本體圖標題欄、技術要求、參數表的基本要求

2.1 標題欄要求

總圖、本體圖標題欄應有鍋爐型號和名稱，所有圖紙標題欄中應有單位全稱，而該全稱應與鍋爐制造許可證上的單位名稱一致。

技術規程是鍋爐設計的基本要求，因此總圖中至少應有如下技術規程的引用：如TSG G0001-2012《鍋爐安全技術監察規程》(以下簡稱《鍋規》)、TSG G0002-2010《鍋爐節能技術監督管理規程》以及相應的安裝標準和水質標準等。

本體圖及水循環系統圖：不同類型的鍋爐在設計、制造和檢驗上都有相應的推薦標準，有的企業根據具體情況制定了自己的企業標準（必須是按規定程序備案才有效)，這些都應該在本體圖及水循環系統圖的技術要求中加以引用，如JB/T10094-2002《工業鍋爐通用技術條件》、JB/T1609～1613、JB/T1619-2002《鍋殼鍋爐本體制造條件》、NB/ T47013-2005《承壓設備無損檢測》等。

一般要求明確整體水壓試驗壓力。

2.2 參數表

鍋爐總圖或說明書中應有詳細的鍋爐規范參數表，可參照《鍋規》4.6.3條產品銘牌的要求，至少應該有其中第(5)～(8)項的內容。

部件圖鑒定時,在技術要求中填上工作壓力，介質溫度，為強度計算提供基礎參數。

審圖時還要特別注意參數名稱是否規范，數據單位是否正確。

3 材料

鍋爐使用的材料在規程中都有明確的規定，這里僅討論一些容易被忽視的問題

3.1 GB3087鋼管的誤用

《鍋規》降低了GB3087鋼管的壓力使用范圍，由≤5.9MPa降低為≤5.3MPa，圖紙審查時要密切關注額定工作壓力接近臨界點的鍋爐，防止材料錯用。

有些設計人員在設計額定蒸汽壓力為5.3MPa的鍋爐時想當然地按額定工作壓力全部選用了GB3087的管子，殊不知鍋爐受熱面管子或集箱的工作壓力有的小于等于5.3MPa（比如過熱器)，有的大于5.3MPa（水冷壁及下集箱、如省煤器)，工作壓力大于5.3MPa時GB3087就不能使用了。

3.2 惡劣條件下材料的使用

有些立式火管鍋爐本體設計排煙溫度非常高,有的甚至超過300℃,有些設計人員試圖通過設置在鍋爐尾部的省煤器(或常壓節能器)將排煙溫度降至規定范圍內。設計中,他們往往忽視了處于水位線以上的上煙室、上管板或煙管溫度已經超出了材料的許用溫度。

對于這種情況（此處敷設耐火泥的除外)，首先要求增大受熱面積，使鍋爐本體出口煙溫小于材料許用溫度（按《鍋規》表2-1、2-2)，Q235材料不得高于300℃，Q245R材料不得高于350℃，20/GB/T 8163管子不得高于350℃。上煙室、上管板強度計算中，設計人員往往按照有水冷的情況選取計算壁溫，而實際上水位線以上的部分無法水冷，即使有蒸汽參與冷卻，但由于此處蒸汽流速極低，傳熱效果微乎其微，在其計算壁溫直接取煙溫。

4 強度計算中容易忽視的問題

4.1 三通計算

集箱強度計算中，對于Dw≤813mm的集箱，當管接頭dn/Dn≥0.8時，就形成了無縫鋼管焊制三通，應按GB/T 9222-2008《水管鍋爐受壓元件強度計算》規定，對主管和支管分別進行強度計算。

4.2 管子和管道的計算

很多設計人員認為，同樣條件下的彎管比直管管壁要求更厚，為了節約時間和精力，他們常常對彎管進行了強度計算，直管直接按彎管取值。而GB/T 9222-2008《水管鍋爐受壓元件強度計算》的8.2.1條就會發現，理論計算厚度和成品最小需要厚度彎管外側比直管允許更薄，加之彎管又有工藝減薄，因此彎管和直管必須分別計算。

4.3 爆破驗證法

有些鍋爐因為有特殊用途，或者因為設計人員的創新思維，其元件結構比較異常，受力狀況復雜，無法套用已有的強度計算標準進行計算，對此制造廠往往采用GB/T9222-2008第13.5條推薦的爆破驗證法來確定元件的最高允許計算壓力。企業一般都是通過反算，由鍋爐的額定工作壓力推算出元件需要的最小爆破試驗壓力，升壓至該壓力未爆破即認為合格。

企業在做爆破試驗時，鑒定人員應到場，首先確認試件不少于3個，然后通過外觀檢查和測厚確認試件滿足設計要求。現場實測確認壁厚非常重要，以杜絕進行整體爆破試驗的鍋爐內部元件選用高于設計圖紙的壁厚的情況。

5 安全附件審查應注意的問題

要注意安全閥和水封管的流道直徑。《鍋規》第6.1.4(2)條規定，水封裝置的水封管內徑不應小于25mm。《鍋規》第6.1.6條規定，蒸汽鍋爐安全閥的流道直徑不應小于20mm。

另外，值得注意的是有些直徑小于800mm的汽水鍋爐，其水封管直接插入爐水中，由于該爐型水處理往往不良，易造成水封口結垢，此時要求在水封入口側的外殼上開一處手孔，便于適時檢查水封入口是否被水垢堵塞。

6 人孔、頭孔替代原則

一些立式蒸汽爐設計了較密集的火管，由于鍋殼與煙管之間間隙有限，人無法進入，頭部也無法伸入檢查，最多也是打開觀察一下內部情況。與其這樣僅能觀察一處，不如多開幾處手孔，既能多處察看，又因開小孔提高了孔的安全可靠性。

對臥式DZL外燃鍋爐在煙管以下的前管板或后管板一定要開人孔，以便進入鍋殼實施檢驗。

7 管口說明

鍋爐圖樣中接口繁多，蒸汽鍋爐、熱水鍋爐、汽水兩用鍋爐、有機熱載體鍋爐接口各有不同，并隨參數變化而變化。如果圖中未示出主汽、副汽、出水、回水、給水、加藥、排污、取樣、安全閥、壓力表等接口，安裝使用中就可能出錯。故要求在儀表閥門系統圖、總圖或本體圖中以列表或圖示的方法示出。

8 熱油爐停電時冷油置換應當注意的問題

熱油爐系統運行過程中如果突然遭遇停電，循環泵停止運行，為避免爐膛內導熱油過熱，多數廠家采用冷油置換，即將膨脹器中的冷油引入爐體，以置換其中的熱油來解決該問題。置換應采用下進上出路線，避免膨脹器和鍋爐中的導熱油排空導致受熱面管子過熱。

當然，若鍋爐中的盤管是上進上出就不存在這個問題了。

9 小鍋爐平臺、扶梯的要求

對于一些小鍋爐，鍋爐不高，不足以達到設扶梯的要求（2m）。制造廠為節約成本，未設任何可供攀爬和站立的設施。在現場，站在地面根本無法檢驗和操作安全閥，可是又未放置專用梯子。因此筆者建議設計人員對立足點2m以下的鍋爐設爬梯。

2013－07－30）