鍋爐修理改造無損檢測方法和比例的探討

劉文東

摘? 要：鍋爐修理改造是消除鍋爐運行故障的重要手段之一，特種設備相關法規對鍋爐修理改造做出了相關規定。對于涉及承壓元（部）件的修理和改造，規程規定應采取無損檢測方法以保證其修理或改造質量。在執行規程的過程中，施工單位和檢驗人員經常對無損檢測方法和比例存在疑惑，該文作者通過豐富的檢驗實踐經驗，通過規程解讀和實例分析，對鍋爐修理改造無損檢測方法和比例進行深入分析探討，并指出了選取的方法，為修理單位和檢驗人員提供了參考。

關鍵詞：鍋爐;修理改造;無損檢測;比例

中圖分類號：TK228? ? ? ? ? 文獻標志碼：A

0 引言

鍋爐是工業生產中最常見的一類換熱設備，它具有高溫、高壓和運行環境較為惡劣等特點。隨著使用年限的增加，鍋爐承壓部件產生缺陷的概率大幅上升。作為鍋爐檢驗人員，定期檢驗中經常遇到承壓部件（如圖1所示）發現缺陷，需要修理的情況;再者，隨著國家對節能和環保的要求不斷提高，需要進行節能改造的鍋爐也越來越多。對于鍋爐的一般修理和改造，檢驗機構可能不需要介入，但是對于重大修理和改造，使用單位和維修單位則需要按照TSG G0001—2012《鍋爐安全技術監察規程》（以下簡稱《鍋規》）和TSG G7001—2015《鍋爐監督檢驗規則》的相關規定進行監督檢驗。對這類監檢，檢驗人員對于修理改造后的無損檢測方法和比例總是存在一些疑惑，該文作者通過豐富的鍋爐檢驗經驗，對鍋爐修理改造中關于無損檢測方法和比例進行闡述，并采用實例進行說明。

1 標準中關于無損檢測的規定

對于鍋爐的修理和改造，其有關無損檢測規定主要體現在TSG G0001—2012《鍋爐安全技術監察規程》的第5.4.3條中，具體描述如下：鍋爐受壓元（部）件修理后應當進行外觀檢驗、無損檢測（其中挖補類焊縫應當進行100%無損檢測），必要時還應當進行水（耐）壓試驗，其合格標準應當符合本規程第4章有關規定。在第4章中，有關無損檢測的方法和比例，主要羅列于表4-1中，該表根據不同鍋爐類別和不同承壓元件，將無損檢測比例進行了詳細的說明，此處特別需要注意的是，超聲波檢測方法是指數字式可記錄的超聲波檢測方法，如果采用普通超聲波檢測，則對于已檢測部位還需要增加20%的局部射線檢測。在工程實踐中，超聲波探傷儀一般都是不可記錄的超聲儀，此時，如果選擇超聲波檢測方法，一定要注意增加局部射線檢測的問題。

檢驗人員對改造和維修的鍋爐進行監督檢驗時，應按什么比例進行抽查，對于這方面的規定，在TSG G7001—2015《鍋爐監督檢驗規則》則在3.3.3條第5款進行了闡述：檢查改造和重大修理焊接接頭射線底片， 采用數字式可記錄儀器的超聲波檢測時，抽樣審查超聲波檢測記錄，每種部件至少抽查接頭數量的20% （包括每種無損檢測方法），重點是返修前后的底片，底片質量、缺陷評定是否符合NB/T 47013的要求（C類）。此處也重點提出，對于采用超聲波檢測應按20%的比例對焊接接頭的質量進行抽查。

2 實例探討

筆者在檢驗實踐中，發現某臺鍋爐的集箱部位存在泄漏現象，需要修理，給使用單位下達意見通知書后，使用單位委托某修理單位進行修理，在監檢過程中發現其焊接結構形式和無損檢測方法均存在一定的問題，具有比較典型的代表意義。

2.1 鍋爐基本情況

該鍋爐是杭州鍋爐集團股份有限公司生產的水泥窯SP余熱鍋爐（產品型號：QC405/315-30-1.6/295，以下簡稱SP鍋爐）;AQC型鍋爐是滿足窯頭熟料冷卻劑的余熱回收而設計的一種純低溫余熱發電的余熱鍋爐，與用于水泥生產線上窯尾預熱器的SP型鍋爐構成水泥回轉窯余熱回收鍋爐系統，其具體參數見表1。

2020年2月20日向該機構申請定期檢驗，該單位根據鍋爐的使用特點，制定了專用檢驗方案，對該鍋爐進行了內部檢驗，檢驗中發現其某下部集箱存在滲漏，拆除保溫和墻磚后，發現其集箱有裂紋缺陷。立即下達檢驗意見通知書，要求使用單位對其進行維修。低壓段過熱器入口集箱Φ159×12，材質/牌號：20#（GB3087-08）。

2.2 修理情況

使用單位接到意見通知書后，立即聯系了某修理改造單位對設備進行維修，該修理單位具備B級鍋爐的修理資質，按照相關規定到監察部門辦理了修理改造手續后，進行了施工，并向該機構申請了監督檢驗，檢驗人員在檢驗過程中，發現修理單位對修理部位的焊接結構如圖2所示，在提供施工驗收記錄的同時，提交了無損檢測報告，采用的是普通超聲波探傷儀出具的超聲報告。

2.3 無損檢測比例和方法的探討

從圖2可以看出，該修理部位位置較為特殊，是下集箱部位，連接多根水冷壁管，如果對這個部位整段割管更換，則與所割管段相連接的所有水冷壁管管端需割斷，重新焊接，工程量較大，且成本較高。因此，該修理單位為了施工方便，對泄露的部位采取了圖示修理方法。該焊接結構可以看做是縱縫和環縫的結合。而由于受力不同，《鍋規》中對于其檢測比例也有不同的要求。

2.3.1 對縱縫的要求

對于集箱類承壓部件，如果其只進行縱縫的維修，那么在該例中，鍋爐級別是B級，集箱規格是φ159×10，根據《鍋規》中表4-1的要求如下是100%射線檢測或者超聲檢測，對于壁厚小于20 mm的焊接接頭應采用射線檢測方法，如果壁厚大于等于20可以采用超聲波檢測，但是必須是可記錄型，不可記錄型還要求附加局部20%的射線檢測。即：該例中其壁厚小于20 mm，應當采用射線檢測，而且檢測比例為100%。

2.3.2 對環縫的要求

如果該次修理中只涉及到環縫的無損檢測，則環縫的檢測比例要求根據《鍋規》中表4-1進行查詢，即對于B級鍋爐，外徑≤159的集箱環向焊接接頭，應對環縫進行10%的射線檢測。

2.3.3 特殊情況

在該例中，2個縱縫和2個環縫的組合，構成了挖補結構，根據《鍋規》5.4.3條，鍋爐受壓元件修理后應當進行外觀檢查、無損檢測，特別規定了對于挖補類焊縫應當進行100%無損檢測。需要注意的是，在5.4.3條的規定中，只對檢測比例進行了規定，但是對于其檢測方法并未作相關規定，此時，容易產生疑惑，是按超聲檢測100%還是按射線檢測100%。所以，在該次修理改造中，施工單位按照100%超聲檢測的標準進行了檢測，并出具了相應報告。筆者認為，對于挖補類焊縫，可以直接判斷需100%無損檢測，但是檢測方法還是根據表4-1的規定。因為在《鍋規》表4-1的相關規定中，充分考慮了縱、環縫的焊接特點，采用了最大可能發現其焊接缺陷的檢測方法，可以最大程度地檢測出其可能存在的缺陷。

在管道類焊接的焊接接頭中，選擇超聲波檢測需特別謹慎。在NB/T47013—2015標準中，對于管道外徑≥159mm的焊接接頭，按照承壓設備I型焊接接頭的要求實施檢測，而對于<159mm的焊接接頭，則應按照承壓設備II型焊接接頭的要求實施檢測，對于II型焊接接頭，其探頭的選擇和制作，試塊的制取均有較高的要求，而且試塊往往不具備通用性，每次需單獨制作，成本較高，因此，在檢驗實踐中，遇到超聲波檢測的單位，應特別注意，是否存在造假的情況，而且探頭試塊等是否滿足NB/T47013.3—2015的要求。

3 結語

鍋爐的修理改造是鍋爐運行故障中較為常見的處理措施之一，進行其監督檢驗，對于保障鍋爐后續壽命的安全運行具有重要意義。對于涉及承壓元部件的修理和改造，《鍋規》還要求對其進行無損檢測抽查。修理改造單位在進行修理時，因技術水平不同，采取的焊接結構和選擇的無損檢測方法和比例也經常出現和規程不一致的情況。通過工程實踐舉例說明，得出鍋爐修理改造中關于無損檢測方法和比例的可以根據以下方法從鍋規中查表4-1獲得：判斷鍋爐的級別→識別焊縫的類別→根據焊縫所在部位的規格查表→獲得無損檢測方法和比例。

需要特別注意的是，對于挖補類焊縫，可以直接判斷需100%無損檢測，但是檢測方法還要根據表4-1的規定。

參考文獻

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