鍋爐設(shè)計文件鑒定和節(jié)能審查應(yīng)注意的一些問題

楊國祥，徐紹瑋，粟 崗

（云南省特種設(shè)備安全檢測研究院，云南 昆明650228）

鍋爐設(shè)計文件鑒定和節(jié)能審查是特種設(shè)備安全監(jiān)管和節(jié)能環(huán)保的重要環(huán)節(jié)之一，是確保鍋爐質(zhì)量安全的第一關(guān)。《鍋爐安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》《鍋爐監(jiān)督檢驗規(guī)則》《鍋爐設(shè)計文件鑒定管理規(guī)則》等規(guī)定，鍋爐設(shè)計文件應(yīng)通過經(jīng)核準(zhǔn)的設(shè)計文件鑒定機構(gòu)鑒定合格，才能用于制造。《鍋爐設(shè)計文件節(jié)能審查辦法（試行）》明確了鍋爐節(jié)能審查應(yīng)結(jié)合鍋爐設(shè)計文件鑒定工作進行，未經(jīng)節(jié)能審查的鍋爐設(shè)計文件不得用于鍋爐制造。國家市場監(jiān)管總局特種設(shè)備局發(fā)布了特設(shè)局（2018）25 號《關(guān)于繼續(xù)開展特種設(shè)備設(shè)計文件鑒定工作》的函。國家市場監(jiān)督管理總局、國家發(fā)展改革委、國家生態(tài)環(huán)境部聯(lián)合發(fā)布國市監(jiān)特設(shè)（2018）227 號文《關(guān)于加強鍋爐節(jié)能環(huán)保工作的通知》，進一步明確鍋爐設(shè)計文件中對節(jié)能、環(huán)保的要求。下面對鑒定工作中應(yīng)注意的一些問題進行探討，供從事該工作的同仁參考。

1 設(shè)計資格

具備鍋爐設(shè)計文件設(shè)計資格，是設(shè)計文件鑒定工作的先決條件；鍋爐設(shè)計文件設(shè)計資格不單獨進行行政許可。《鍋爐設(shè)計文件鑒定管理規(guī)則》和《鍋爐設(shè)計文件節(jié)能審查辦法（試行）》規(guī)定：鍋爐設(shè)計文件的設(shè)計單位申請鍋爐設(shè)計文件鑒定和節(jié)能審查，須持有相應(yīng)級別的鍋爐制造許可證；正在辦理申請鍋爐制造許可證的單位，制造許可申請已被受理且在有效期內(nèi)，也能申請設(shè)計文件鑒定和節(jié)能審查。

2 鑒定范圍

鍋爐設(shè)計文件是指涉及鍋爐的結(jié)構(gòu)、強度、材料和與安全性能有關(guān)的功能的設(shè)計圖紙、計算書、說明書等；弄清鍋爐設(shè)計文件的鑒定范圍，才能有針對性地開展工作，做到有的放矢，把好鑒定質(zhì)量關(guān)。

TSGG 1001—2004《鍋爐設(shè)計文件鑒定管理規(guī)則》規(guī)定鍋爐設(shè)計文件鑒定的范圍為：鍋爐本體承壓部件、安全附件、鍋爐本體煙道以及扶梯、步道、平臺等涉及安全性能的內(nèi)容。《鍋爐設(shè)計文件節(jié)能審查辦法（試行）》規(guī)定了節(jié)能審查的內(nèi)容，即鍋爐、輔機、監(jiān)測計量儀表等涉及鍋爐經(jīng)濟性能的內(nèi)容以及文件資料的完整性是否符合《鍋爐安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定；節(jié)能審查項目按該辦法附件1《鍋爐設(shè)計文件節(jié)能審查項目（記錄）表》進行。

國家市場監(jiān)督管理總局《關(guān)于開展電站鍋爐范圍內(nèi)管道隱患專項排查整治的通知》市監(jiān)特函（2018）515 號規(guī)定：由鍋爐制造單位設(shè)計的電站鍋爐范圍內(nèi)管道，應(yīng)進行鍋爐設(shè)計文件鑒定。

國家市場監(jiān)督管理總局、國家發(fā)展改革委、國家生態(tài)環(huán)境部聯(lián)合發(fā)布國市監(jiān)特設(shè)（2018）227 號文《關(guān)于加強鍋爐節(jié)能環(huán)保工作的通知》，要求鍋爐設(shè)計文件中應(yīng)標(biāo)明鍋爐設(shè)計熱效率和大氣污染物初始排放濃度等內(nèi)容，并應(yīng)符合強制性指標(biāo)要求。制造企業(yè)對鍋爐產(chǎn)品的安全、節(jié)能、環(huán)保性能負(fù)責(zé)。

3 設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)、依據(jù)

隨著經(jīng)濟的發(fā)展和技術(shù)的不斷進步，國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)規(guī)范、部門規(guī)章也在不斷更新和完善；鍋爐設(shè)計依據(jù)、標(biāo)準(zhǔn)選擇準(zhǔn)確與否，關(guān)系到鍋爐的安全、節(jié)能、環(huán)保性能是否滿足國家有關(guān)規(guī)定。

鍋爐設(shè)計文件鑒定和節(jié)能審查的主要技術(shù)依據(jù)：《鍋爐安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》《鍋爐設(shè)計文件鑒定管理規(guī)則》《鍋爐節(jié)能技術(shù)監(jiān)督管理規(guī)程》《鍋爐設(shè)計文件節(jié)能審查辦法（試行）》等安全技術(shù)規(guī)范、國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、行政規(guī)章。

一批鍋爐零部件制造行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)被GB/T 16507《水管鍋爐》和GB/T 16508《鍋殼鍋爐》替代，這些行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)不再使用，具體如表1 所示。

當(dāng)有關(guān)安全技術(shù)規(guī)范、相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)修訂更改時，已通過鑒定的設(shè)計文件應(yīng)做相應(yīng)修改，設(shè)計修改應(yīng)符合《鍋爐設(shè)計文件鑒定管理規(guī)則》的規(guī)定。

4 鍋爐材料

材料控制是鍋爐設(shè)計、制造的重要控制環(huán)節(jié)之一。鍋爐承壓元件選用的板材、管材、鍛件、鑄鋼件、鑄鐵件、緊固件以及拉撐件和焊材應(yīng)符合TSGG 0001—2012《鍋爐安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》（以下簡稱《鍋規(guī)》）的規(guī)定；2012 版《鍋規(guī)》與1996 版《鍋規(guī)》在金屬材料的牌號、適用范圍等規(guī)定上發(fā)生了變化，比如20R 和20g 合并為Q245R；16 MnR 和16 Mng、19 Mng 合并為Q345 R 等。Q245R 工作壓力2012版《鍋規(guī)》中為小于等于5.3 MPa，制造不受輻射熱的鍋筒、鍋殼時，工作壓力不受限制（1996 版《鍋規(guī)》中為小于等于5.9 MPa）；Q245R 壁溫2012 版《鍋規(guī)》中為小于等于430 ℃（1996 版《鍋規(guī)》中為小于等于450 ℃）；Q345R 工作壓力2012 版《鍋規(guī)》中為小于等于5.3 MPa，制造不受輻射熱的鍋筒、鍋殼時，工作壓力不受限制（1996 版《鍋規(guī)》中為小于等于5.9 MPa）；Q345R 壁溫2012 版《鍋規(guī)》中為小于等于430 ℃（1996 版《鍋規(guī)》中為小于等于400 ℃）；采用標(biāo)準(zhǔn)編號為GB/T 8163 和GB 3087 的受熱面管子、集箱、管道10 和20 號管，其適用范圍也發(fā)生了變化。

鍋爐常用鋼管材料適用范圍變化對比如表2 所示。

表1 GB/T 16507《水管鍋爐》和GB/T 16508《鍋殼鍋爐》替代的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

表2 常用鍋爐用鋼管材料適用范圍變化對比

5 關(guān)于整體水壓試驗壓力值的確定

由于標(biāo)準(zhǔn)的修訂，鍋爐整體水壓試驗壓力同以往的鍋爐標(biāo)準(zhǔn)發(fā)生了變化，增加了溫度修正。GB/T 16507《水管鍋爐》和GB/T 16508《鍋殼鍋爐》規(guī)定了固定式鍋殼鍋爐、水管鍋爐制造完成以及組裝鍋爐和在工地安裝的散裝鍋爐，在焊接外觀質(zhì)量、理化檢驗、無損檢測和熱處理合格之后應(yīng)進行水壓試驗。水壓試驗壓力如表3 所示。鍋爐整體水壓試驗壓力按下式計算，并與表3 進行比對，取較高值作為水壓試驗壓力：

式（1）中：PT為試驗壓力，MPa；P 為作壓力，MPa；[σ]為受壓元件材料試驗溫度下的許用應(yīng)力，MPa；[σ]t為受壓元件材料設(shè)計溫度下的許用應(yīng)力，MPa。

各受壓元部件所用材料有可能不同，[σ]/[σ]t應(yīng)取各受壓元部件材料比值中的最小值。

表3 水壓試驗壓力

6 設(shè)計中應(yīng)注意的一些問題

一些設(shè)計單位設(shè)計圖紙時，沒有或忘記在圖紙上標(biāo)注幾何尺寸，給鍋爐制造和安裝造成不必要的困擾和難度；另外，在安裝監(jiān)督檢驗時，也發(fā)現(xiàn)一些設(shè)計存在的問題，需要引起注意。

鍋筒與對流管束采用焊接連接時，管端伸出管孔長度應(yīng)能保證角焊縫焊透，且便于雜質(zhì)、垢渣等異物落入下鍋筒（或集箱），經(jīng)排污管排出鍋外。鍋筒與對流管束采用脹接連接時，GB/T 16507.3—2013《水管鍋爐》規(guī)定：管端伸出鍋筒長度宜為6～12 mm。GB 50273—2009《鍋爐安裝工程施工及驗收規(guī)范》規(guī)定：脹接管子管端伸出管孔的長度，管子公稱外徑為32～63.5 mm 時，伸出長度為7～11 mm；管子公稱外徑為70～102 mm 時，伸出長度為8～12 mm。

焊接煙管伸出長度要求如下：①煙管在煙溫大于600 ℃的部位時，管端超出焊縫的長度應(yīng)不超過1.5 mm；煙管在煙溫小于或等于600 ℃的部位時，管端超出焊縫的長度可以為5 mm；②管板與大于600 ℃的煙氣接觸，采用焊接連接時，煙管、拉撐管應(yīng)消除管孔與管子的間隙，管端超出焊縫的長度應(yīng)滿足①的要求；③直桿拉撐和斜桿拉撐端頭伸出平管板的長度也按①的要求處理。

應(yīng)注意煙管與管板焊接孔橋相鄰焊縫的間距。管板焊接孔橋相鄰焊縫邊緣的凈距離應(yīng)大于或等于6 mm，如果焊后進行了熱處理，可不受限制；管孔焊縫邊緣至管板扳邊起點的距離應(yīng)大于或等于6 mm。

安裝監(jiān)督檢驗時發(fā)現(xiàn)如下設(shè)計問題：①散裝鍋爐鋼架與水汽系統(tǒng)管道“打架”；②操作地點未按規(guī)定設(shè)置平臺、扶梯和圍欄；③鍋殼鍋爐后管板低溫?zé)煔獬隹诙藷煹郎衔丛O(shè)置檢查孔，內(nèi)部檢驗、水壓試驗時不能對后管板實施檢查；④濕背式燃油燃氣鍋爐回燃室檢查孔，其密封采用耐火材料整體澆筑，不能整體撤卸，爐內(nèi)檢查時會破壞耐火材料，不方便；⑤余熱鍋爐未按《鍋爐安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》的要求裝設(shè)低水位聯(lián)鎖保護裝置和超壓聯(lián)鎖保護裝置（額定蒸發(fā)量大于等于6 T/h）；⑥緊急放水管在鍋筒內(nèi)的管端（放水口）低于鍋爐最低安全水位線；⑦有機熱載體液相鍋爐供油管路上設(shè)置的安全閥選用敞開式彈簧安全閥；⑧A 級鍋爐的鍋筒、集箱上未設(shè)置膨脹指示器等。

7 圖紙中常見的一些問題

鍋爐總圖、本體圖中常見問題如下：①沒有注明鍋爐整體水壓試驗壓力或未按GB/T 16508—2013《鍋殼鍋爐》和GB/T 16507—2013《水管鍋爐》的要求選擇整體水壓試驗壓力；②引用的標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)規(guī)范不正確或者已失效；③鍋殼鍋爐沒有注明非受壓元件焊接在受壓元件上的連接焊縫應(yīng)進行10%MT探傷，鍋筒上的吊耳角焊縫應(yīng)進行100%MT探傷；④水管鍋爐未注明鍋筒、儲水罐和啟動（汽水）分離器上的吊耳角焊縫應(yīng)進行100%表面探傷，集箱（包括連接管）、管道、管子（管屏）上的吊耳和承載附件上的角焊縫應(yīng)進行大于等于10%表面探傷；⑤燃油燃氣鍋爐燃燒機未注明型號、功率等使用參數(shù)，使用單位自購不便；⑥未標(biāo)明鍋爐設(shè)計熱效率和大氣污染物初始排放濃度；⑦圖樣上只標(biāo)有最低安全水位，未標(biāo)最高安全水位等。

8 設(shè)計說明書、安裝說明書

鍋爐設(shè)計說明書是設(shè)計鍋爐產(chǎn)品的思路和綜述，對產(chǎn)品主要部件、選用材料、規(guī)格等做出必要描述，對設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)、依據(jù)、有關(guān)參數(shù)和數(shù)據(jù)的選用做出說明或規(guī)定。

常見問題如下：引用的標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)規(guī)范不正確或者已失效；未明確安全保護裝置的整定值；部分設(shè)計單位編制設(shè)計說明書較為簡單，說明不充分等。

設(shè)計說明書中應(yīng)綜合考慮能效和大氣污染物排放要求，進行系統(tǒng)優(yōu)化，并向鍋爐使用單位提供相關(guān)技術(shù)參數(shù)，用于配備鍋爐輔助設(shè)備及環(huán)境設(shè)施。

鍋爐安裝說明書是指導(dǎo)鍋爐現(xiàn)場安裝的指南，如果內(nèi)容不全，描述不清，會給安裝工作帶來不便。

安裝監(jiān)督檢驗時發(fā)現(xiàn)如下設(shè)計問題：有機熱載體鍋爐未明確現(xiàn)場管道安裝對無損探傷的要求或探傷比例不夠；未明確安全保護裝置的整定值；燃油燃氣鍋爐沒有燃料系統(tǒng)圖等。

有機熱載體鍋爐當(dāng)管道外徑大于等于159 mm 時，管道的對接焊縫應(yīng)進行20%RT 探傷；管道外徑小于159 mm 時，管道的對接焊縫應(yīng)進行10%RT 探傷；管道與無直段彎頭的環(huán)向?qū)雍缚p應(yīng)進100%RT 或者UT 檢測。

設(shè)計說明書和安裝說明書中要注明安全保護裝置整定值的具體數(shù)值，并符合以下條件：高、低水位報警在水位計中水位距中水位線或距水位計上、下可見邊緣的距離，且應(yīng)符合安全規(guī)定；低水位聯(lián)鎖保護裝置最遲應(yīng)在最低安全水位線時動作；超壓聯(lián)鎖保護裝置動作整定值應(yīng)在較低安全閥整定壓力值前；根據(jù)燃燒機適用范圍確定燃氣聯(lián)鎖裝置自動切斷燃氣的壓力整定值；有機熱載體介質(zhì)溫度報警或聯(lián)鎖的整定值等。

9 結(jié)束語

鍋爐設(shè)計文件鑒定和節(jié)能審查是特種設(shè)備安全監(jiān)管、節(jié)能環(huán)保、檢驗檢測、安全運行的第一個環(huán)節(jié)，知識面涉及廣，工作量大。隨著科學(xué)技術(shù)不斷進步，國家有關(guān)法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)規(guī)范、行政規(guī)章也在不斷更新和完善，鑒定人員要與時俱進，加強學(xué)習(xí)新知識，不斷提升自己，這樣才能做好鑒定工作。