鄭鑫
沈陽特種設備檢測研究院 遼寧沈陽 110035
鍋爐是一種以有機熱載體、水等作為介質的承壓容器,在其實際運行過程中,受到高溫高壓水汽介質的影響,受壓元件在外部高溫火焰輻射、煙氣沖刷等作用下,極易出現腐蝕、磨損、變形、過燒、結垢、結渣、堵灰、泄漏等各種各樣的問題,嚴重時甚至還會出現爆管、爆炸等安全事故,若不及時采取有效措施將其消除,必然導致鍋爐遭受一定程度的破壞。而鍋爐檢驗作為有效降低鍋爐危險的一項重要工作,對于延長工業鍋爐的使用壽命、提高鍋爐的工作效率,進而保障鍋爐的安全、正常運行等具有重要意義。
對于金屬材料來說,其腐蝕是冶金的逆過程,整個冶金的過程是經過人為地為其提供能量,將混合金屬轉化為金屬單質,而腐蝕則是不用人為地為其提供能量,其自己由金屬單質轉化為混合金屬。對于金屬腐蝕主要有2 種腐蝕,分別為電化學腐蝕和化學腐蝕,這兩者的區別是判斷其在腐蝕過程中是否有電流產生,對于鍋爐來說,其中最為常見的就是電化學腐蝕,因為鍋爐金屬自身含有少量雜質,這樣就會造成純鐵和雜質間的電子流動,進而形成電位差。鍋爐中的傳熱介質大部分都是水,因為水本來就可以進行導電,所以就會造成純鐵和雜質之間的電子傳遞,這樣就會使純鐵不斷地被腐蝕。
通常情況下,相關規定表明鍋爐水垢的平均厚度應當位于1mm 以下。然而在實際的檢驗過程中往往會出現鍋爐水垢的厚度比規定厚度要厚的問題,一旦出現這一現象應當以具體的檢驗結果為依據進行解決處理。當檢驗結果顯示工業鍋爐水垢的平均厚度在1mm 以上,并且水垢覆蓋率80%以上,則應當立即使該鍋爐停止運行,以避免發生不必要的安全事故。待鍋爐停止運行之后,相關工作人員應當第一時間安排專業工作人員及時對工業鍋爐的水垢進行清理。另外,工業鍋爐管理單位也必須做好其日常管理與維護工作,及時檢驗鍋爐當中的水質并對其進行處理,經檢驗之后應當第一時間向相關工作人員呈現出檢驗結果,以確保及時開展鍋爐排污與水垢處理等工作,既能夠確保工業鍋爐的水垢厚度符合規定標準,還能保障鍋爐的安全、正常運行。
在鍋爐正常運行的過程中,其表面經過火焰的灼燒和輻射或者高溫煙氣的沖刷,但是得不到水蒸氣的冷卻,溫度超過了鋼材的使用溫度,其強度就會大幅度下降,進而產生變形,這就是鍋爐變形現象。在對鍋爐進行檢驗的過程中,對于處在高溫區的零件要進行仔細的檢查,例如鍋筒、爐膽、水冷壁等[1]。
工業鍋爐經過長時間的運行之后經常會出現裂紋問題,這種鍋爐問題在平時的檢驗中比較常見。出現裂紋的原因主要有兩個方面:一是鍋爐的壁管以及受壓元件在鍋爐運行環境的刺激下出現裂紋。二是內部預埋件焊縫、鍋筒對接焊縫、下降管焊縫以及鍋爐其他各個地方的焊縫都很容易出現裂紋。
在對鍋爐進行檢驗的過程中,如果發現了鍋爐腐蝕,第一步就是要將腐蝕的位置進行詳細的記錄,包括其腐蝕特征、腐蝕位置和尺寸。對于一些腐蝕較輕的地方要在監控下運行鍋爐,對于腐蝕較為嚴重的地方要對其進行認真的審核,計算其強度是否符合標準,當其厚度小于正常鍋爐壁標準時要對其進行及時的修復。鍋爐腐蝕為點狀腐蝕或者局部腐蝕時要進行焊接處理,大面積腐蝕就要采用修補和替換[2]。
對于水垢的處理方法通常包括2 種,化學方法和物理方法。化學方法是用高濃度的酸或者高濃度的堿進行清洗,在清洗之前要對水垢的成分進行分析,來判斷是用什么化學藥品進行清除。現在較為成熟的化學清除主要是用鹽酸溶液進行清除,當需要對鍋爐進行清洗時要選擇有著足夠專業能力的清洗單位,在清洗過程當中要嚴格按照規定,防止出現意外以及鍋爐腐蝕。
對于鍋爐變形要根據鍋爐檢驗規定來對零件進行檢驗,保證受壓部件能夠滿足要求,其分別為筒體變形高度不超過原直徑的1.5%,且不大于20mm;鍋爐管板管板變形高度不超過管板直徑的1.5%,且不大于25mm;鍋爐水管管子直段彎曲變形量不超過其長度的2%或管子直徑。對于這些部位要對其進行監控,當超過了所述范圍就要及時地進行維修,鍋爐中受壓變形的零件不能夠通過貼補的方法進行修理,要采用挖補、更換的方法進行處理。
鍋爐的焊接縫附近容易出現大量的鍋爐裂紋,另外鍋爐的元器件上也可能會出現裂紋,通常情況下可以采取焊補等工藝有效處理這種裂紋。在實際的操作中,首先要全面地分析裂紋產生的原因,之后對裂紋的性質進行準確的判斷,然后在這個基礎上合理有效地處理相應的狀況。在處理鍋爐裂紋的過程中,對于焊補工藝的具體要求和相關的標準規定要進行充分的把握,對能夠進行焊補修復的裂紋要充分利用焊補修復技術進行相應的修復[3]。
鍋爐是一種承壓類型的容器,其主要的傳熱介質就是水或者其他熱導體,鍋爐在高溫高壓的狀態下進行工作,其會受到煙氣和火的干擾,會使鍋爐產生形變和腐蝕等一些問題。如果不能夠及時進行解決,對鍋爐未來的使用會造成極大的影響,甚至會引發鍋爐爆炸,對工作人員的安全造成很大的影響,所以必須要定期對鍋爐進行檢驗。