電站鍋爐材料常見質(zhì)量問題及監(jiān)檢要點

趙加星，潘晴川，劉濤

（中國特種設(shè)備檢測研究院，北京 100029）

電站鍋爐在運行的過程中，可能會使用到很多種類的材料，數(shù)量規(guī)格也非常大，例如最常見的有色金屬、鑄鐵、鋼材、受壓元件金屬材料、焊接材料等，這些材料都是耐高溫、耐高壓。目前使用最多的就是碳鋼以及不銹鋼等，也正是因為這樣品種較多，在安裝的過程中更應(yīng)該做好材料的管理工作。

1 常見質(zhì)量問題分析

1.1 材料驗收環(huán)節(jié)

（1）質(zhì)量證明文件存在問題。一些經(jīng)銷商提供的材質(zhì)證書沒有正規(guī)的簽名、沒有正規(guī)的蓋章、部分加蓋的印章或者是合同章存在著滯后的現(xiàn)象，甚至一些材料沒有驗收就已經(jīng)使用。經(jīng)銷商應(yīng)該及時加蓋公章并確保材料的質(zhì)量，做好材料驗收工作。

（2）驗收把關(guān)不嚴(yán)。把握外觀尺寸的過程不夠細(xì)致，而且很多制造環(huán)節(jié)遺留的問題也沒有發(fā)現(xiàn)，例如材料表面有氣孔或者邊角超標(biāo)，在裝卸的過程中也會造成材料表面碰撞出現(xiàn)機械性的損傷，例如管道變形或者接管等。這些問題如果不能及時發(fā)現(xiàn)并進(jìn)行處理，在安裝之后就很難再解決。

（3）復(fù)驗項目缺項。根據(jù)相關(guān)規(guī)范要求，如果GB5310供貨的合金鋼管壁厚超過12mm，為了保證質(zhì)量，就應(yīng)該進(jìn)行室溫沖擊試驗，某單位在驗收按GB5310供貨的φ273×16的15CrMoG材料時，沒有嚴(yán)格按照規(guī)范要求進(jìn)行室溫沖擊試驗，這充分說明驗收時把控不嚴(yán)，由于復(fù)驗項目缺項問題很有可能對電站鍋爐的質(zhì)量造成影響。當(dāng)材料選擇國內(nèi)制造的境外牌號時，需要進(jìn)行補充檢驗，檢驗標(biāo)準(zhǔn)要對照境內(nèi)材料標(biāo)準(zhǔn)。采購焊材沒有按照NB/T47018標(biāo)準(zhǔn)，NB/T47018提高了焊材的S、P含量要求，并且增加了熔敷金屬沖擊試驗、擴散氫含量等要求，對熔敷金屬抗拉強度的上限進(jìn)行了規(guī)定，有一分部材料無法滿足相關(guān)要求，也沒有補做部分試驗。

1.2 材料管理環(huán)節(jié)

（1）材料存放。材料整理擺放過程不符合標(biāo)準(zhǔn)或者沒有放在規(guī)定的區(qū)域：合格區(qū)、不合格區(qū)以及待定區(qū)等。還有一些材料在露天擺放，沒有受到任何保護(hù)，很容易出現(xiàn)腐蝕或者材料用錯的情況。

（2）焊材管理混亂。很多堆放庫都不符合堆放的標(biāo)準(zhǔn)，無法防潮、防濕，還有一些存放庫有很多散裝的焊條靠墻擺放，也不符合離地300mm的要求，并且沒有對這些焊條進(jìn)行標(biāo)識、控制。在使用焊條的過程中沒有進(jìn)行烘干。回收的過程中也沒有回收記錄，沒有按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行回收，隨意擺放在現(xiàn)場，隨用隨取。

（3）材料標(biāo)識。材料上的標(biāo)識和規(guī)定的不一致，而且沒有進(jìn)行標(biāo)記移植。很多時候為了趕生產(chǎn)的進(jìn)度就會出現(xiàn)這種情況，而且在材料入庫的時候沒有認(rèn)真的進(jìn)行材料標(biāo)記，在現(xiàn)場分割之后，這些材料以及剩余的材料都沒有做好標(biāo)記。

1.3 材料使用環(huán)節(jié)

（1）材料代用問題。受材料供應(yīng)的影響，在安裝的過程中可能會出現(xiàn)材料不足的情況，會使用相同的材料代替。這些材料沒有經(jīng)過相關(guān)部門的同意就擅自使用，其很有可能不符合標(biāo)準(zhǔn)，無法達(dá)到理想的生產(chǎn)效果。要考慮到工藝以及焊接方式等多個方面是否發(fā)生變化，在選擇代用材料時就要和相關(guān)環(huán)節(jié)的負(fù)責(zé)人進(jìn)行對口銜接，做好協(xié)調(diào)工作，并且要在文件內(nèi)部標(biāo)注清楚。

（2）材料加工。現(xiàn)場的彎制鋼管存在嚴(yán)重氧化的情況，而且管子端部出現(xiàn)偏差，這是因為工作人員在安裝過程中沒有做好校對工作，而且受到溫度的影響，沒有調(diào)整相應(yīng)的工藝標(biāo)準(zhǔn)，溫度太高導(dǎo)致出現(xiàn)氧化皮的情況。彎管內(nèi)側(cè)出現(xiàn)了裂紋，質(zhì)量不符合標(biāo)準(zhǔn)。這是因為原材料塑性不夠，工作人員又出現(xiàn)了操作不當(dāng)?shù)那闆r，才會引發(fā)這些問題。

2 有效控制方法

從上述問題可以看到，通常是質(zhì)量保證體系出了問題，因此應(yīng)從以下方面加強體系的監(jiān)檢。

2.1 體系的有效建立

（1）組織機構(gòu)的有效建立。就目前的情況來看，安裝單位涉及到的項目有很多，缺少專業(yè)的工作人員，組織機構(gòu)也不夠完善，一些工作人員身兼數(shù)職，而且缺少專業(yè)的知識，不了解相關(guān)的法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)，在進(jìn)行材料驗收和檢查的過程中，無法合理的控制，經(jīng)常出現(xiàn)材料漏檢的情況。

（2）作業(yè)指導(dǎo)書未及時修訂。單位作業(yè)指導(dǎo)沒有與時俱進(jìn)，需要及時改革和更新相關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，否則無法滿足現(xiàn)行要求。例如近期市場監(jiān)管總局發(fā)布了排查整治電站鍋爐范圍內(nèi)管道隱患的通知，提出要監(jiān)檢元件組合裝置，并且要出具檢驗證書，否則不能在電站鍋爐范圍內(nèi)的管道中應(yīng)用，并且要及時修訂作業(yè)指導(dǎo)書，嚴(yán)格按照指導(dǎo)書進(jìn)行相關(guān)操作。

2.2 體系的正常運轉(zhuǎn)

在選擇材料供應(yīng)商以及檢驗的過程中沒有認(rèn)真審核、嚴(yán)格評價。還有一些供應(yīng)商沒有經(jīng)過審核就進(jìn)入了合格的供方名單，這些責(zé)任人沒有出具有效的檢驗報告也沒有對供應(yīng)商進(jìn)行嚴(yán)格的評價。

3 電站鍋爐的監(jiān)督檢驗技術(shù)

為了確保電站鍋爐的安全性，在運行的過程中一定要操作規(guī)范，還要做好日常的監(jiān)督檢驗工作。如果發(fā)現(xiàn)在運行過程中出現(xiàn)了問題，就要利用相應(yīng)的技術(shù)進(jìn)行彌補。在檢驗的過程中還要廣泛的使用技術(shù)，根據(jù)實際情況選擇檢測方法，例如金相分析法、無損檢測法等等。

3.1 金相分析法

金相分析法應(yīng)用比較廣泛，使用頻率也比較高，這種分析法結(jié)合了金相學(xué)思想，利用電腦進(jìn)行精細(xì)的分析運作，而且能夠提高設(shè)備的精確性、實效性。根據(jù)設(shè)備的具體構(gòu)造選擇合適的截面，之后把這些尺寸不太大的截面進(jìn)行鑲嵌處理，要根據(jù)實際情況選用特殊的設(shè)備，確保能夠截取得當(dāng)。在一處取樣過程中可能會產(chǎn)生一些痕跡，要仔細(xì)處理這些痕跡，確保不會對整體造成影響。對于一些微小痕跡要進(jìn)行拋光處理。利用顯微鏡查看截面構(gòu)造的時候要進(jìn)行金相腐蝕處理，之后再提取其中的二維金相顯微組織，在測試計算的過程中，取出三維金相顯微組織，這樣就能鑒定出磨損情況了。

3.2 紅外熱成像

在物質(zhì)表層氣溫沒有超過0°的情況下，表層氣溫的不同，將會得到長短、強度不同的電磁波。根據(jù)這種特性應(yīng)用紅外熱成像技術(shù)。材料在發(fā)熱的過程中會產(chǎn)生紅外線，可以應(yīng)用光電技術(shù)捕獲紅外線，之后再利用光學(xué)成像轉(zhuǎn)化成完整的熱圖像，可以通過熱圖像進(jìn)行分析，計算出材料表面的溫度。

材料熱輻射的強度會受到材料表面溫度的影響，為了更好地監(jiān)測，利用紅外熱像儀技術(shù)，不用直接接觸材料就可以探測表面的溫度，了解表面的狀態(tài)之后再進(jìn)行鑒定工作。根據(jù)熱圖像就可以計算溫度的分布，檢測出異常發(fā)熱點。

3.3 無損檢測

當(dāng)前世界各國都在關(guān)注無損檢驗技術(shù)，這也是當(dāng)前電站鍋爐在接受監(jiān)督檢驗過程中最常使用的技術(shù)之一。對鍋爐材料進(jìn)行無損檢驗，利用的是其中的生電磁特性，在這過程中過濾材料不會受到破壞，也能夠保證結(jié)構(gòu)的完整。能夠在檢驗過程中發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)是否出現(xiàn)了問題、是否出現(xiàn)了磨損以及具體的磨損程度等。這種無損檢測技術(shù)在一定程度上能夠保護(hù)鍋爐電站，還能進(jìn)行全面的檢測，這是其他技術(shù)所無法比擬的。近幾年，射線檢測以及超聲波監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用也比較廣泛。

4 結(jié)語

分析了電站鍋爐材料經(jīng)常出現(xiàn)的問題，并進(jìn)行了詳細(xì)的論述探索如何進(jìn)行有效的控制，并對當(dāng)前出現(xiàn)的問題提出了一些針對性的處理方法。