梁志云
(晉中市綜合檢驗檢測中心,山西 晉中 030600)
為了降低鍋爐使用中產生的安全風險隱患,應該提高鍋爐水處理定期檢驗工作的重視度,對鍋爐水處理檢驗狀況、檢驗管理問題以及防范措施進行分析,了解影響水處理檢驗結果的因素以及檢驗存在的監管漏洞,進而找出解決措施。
現階段,我國《特種設備安全法》指出,鍋爐使用單位應該定期對鍋爐水處理進行監督化驗,同時接受專業檢驗機構的定期檢驗。根據多年檢驗結果可知,不同的鍋爐生產單位對不同型號鍋爐會有不同的使用情況。其中,工業鍋爐使用頻繁,如水處理工作不到位,很容易生成水垢,水垢生成后對鍋爐的使用會帶來很大的安全隱患。甚至一些小型企業為了節省時間和處理成本,使用化學產品充當清洗劑,更是會帶來毀滅性的破壞,導致重大安全事故。綜上可以看出,針對鍋爐水進行定期檢驗處理可以有效減少鍋爐腐蝕、結垢、積鹽的概率,從而最大限度降低事故率,所以鍋爐水處理定期檢驗目的是為了減少不必要的安全風險隱患,提高鍋爐使用期限,確保鍋爐使用環境始終處于安全、穩定的狀態。
案例分析是闡述鍋爐水處理定期檢驗重要性的關鍵方法,通過真實發生的案例可以形象化、可視化的展示不進行鍋爐水定期檢驗的后果和影響,從而反向證明鍋爐水處理定期檢驗的重要性。具體的典型事故如下所示。
事故一:某小區鍋爐中心有一臺熱水鍋爐(4.2 MW),使用較為頻繁,但由于水處理設備無法正常使用,所以管理人員沒有定期進行水處理檢驗,放任鍋爐生成水垢,導致排污閥破損,污水沒有渠道排除,反流過程中將水垢、泥沙等雜質帶入管道底部,逐漸形成渣滓,厚度超過一百毫米,管內壁的水垢厚度超過四毫米。厚厚的一層水垢對冷壁管帶來了擠壓力,管內受到強烈沖擊,變形量超過12.3%,煙管水側的積鹽與金屬腐蝕物超過六毫米。此時相關管理人員依然沒有重視管內水垢積壓問題,私自進行了割管維修。最后整個鍋爐和鍋爐管道都沒有辦法繼續使用,只能重新建造,冬天重新修建鍋爐,不僅耗費了大量的資金和人力資源,也給小區居民帶來了負面影響。
事故二:事故發生在一家造紙廠,造紙廠在2020年購買的蒸汽鍋爐,驗收合格后立即投入生產運行環節。鍋爐使用不到一年的時間,鍋筒底部積存了大量的水垢,造紙廠負責人為了趕工期,沒有申請監督部門實施檢驗工作,而是自己采取化學清洗的方式,對鍋爐水進行違規處理。清理完成后,鍋筒內的水垢不僅沒有清除干凈,反而在化學產品的刺激下讓晶體發生了塑性流動,導致管內鼓包裂縫,鍋爐水從裂縫中泄露出來。事故發生后檢驗得知,鼓包處和管板的距離有兩千多毫米,與鍋筒底部的距離是一百多毫米,面積達六千多平方毫米,而且鼓包的地方發現了環向裂紋,裂紋開裂口很大,發生爆炸會帶來嚴重的人員傷亡。
通過上述兩個典型事故可以發現,小區鍋爐和造紙廠鍋爐都有水處理設備,但是一個是損壞了沒有及時修理,另一個是處理不當,所以不僅沒有達到處理目標,反而造成了安全事故。具體而言,如果水垢無法及時排出鍋筒,就會在管內越積越多,影響金屬管的傳熱功能,金屬管內的熱量傳導失敗,金屬壁溫度會猛然升高,超過材質允許的范圍后,會發生爆管現象,甚至發生爆炸。水垢的導熱性能非常差,導熱系數是鋼板的1%,資料顯示,正常使用情況下,鍋筒溫度是320 ℃,當金屬壁形成1 mm的水垢后,壁溫可增加到728 ℃。所以金屬壁上的水垢會讓金屬晶體發生塑性流動、鼓包變形,甚至引起爆炸事故。因此,鍋爐水處理定期檢驗是非常重要的工作,是確保鍋爐安全、穩定運行的重要保障。我國北方使用鍋爐的地區非常多,水質硬度較大,一旦生成水垢,對鍋筒的損害程度也很大,目前超過79%的企業安裝了鈉離子交換設備,但對于小型企業來說設備處理不是萬能的,還需要采取其他檢驗措施。總之,鍋爐水處理定期檢驗具有很重要的意義,鍋爐使用者應該重視水處理檢驗的工作,完善檢驗內容和措施,有效減少安全隱患。
鍋爐水處理管理是預防鍋爐事故的重要環節,相關的檢驗內容主要包括水處理人員的持證情況、鍋爐使用單位的管理資料和管理記錄、鍋爐水汽質量日常化驗記錄,需要注意的是,鍋爐水質量日常化驗記錄是最重要的檢查內容,但是很容易被忽略。很多檢驗機構只是針對本次檢驗主體進行評估、考核、衡量,沒有對上一次檢驗周期的檢驗報告實施復審,導致檢驗記錄重復、檢驗效果弱化。事實上,每一次檢驗過程中,檢驗機構都會清晰指出鍋爐水處理不符合標準的地方,同時給出科學的整改記錄和水處理事故應急措施。因此,每次進行新周期的檢驗工作前,先對上一次檢驗結果進行復審,了解檢驗難點和重點,確認整改工作完成后再開始后續的工作。同時,檢驗機構還需要隨機抽查鍋爐使用單位的水處理檢驗記錄和合格率,查看檢驗項目和頻次是否滿足相關的標準。針對特殊的大型電站鍋爐,在以上檢驗項目和流程基礎上還要檢驗系統查定報告、鍋爐熱化學試驗文件等。
水處理管理環節很容易出現安全隱患的關鍵點在于中小企業。部分中小企業不具備定期檢驗的實力,所以沒有配備專業的水處理工作人員,即使配備相應工作人員,也沒有考取作業資格證。工作人員不重視水處理工作,也沒有正確操作水處理設備的能力,化驗項目和頻次無法滿足標準要求,甚至有個別企業使用硬度試劑做簡單化驗,化驗結果沒有任何參考價值。由此不難發現,中小型企業鍋爐使用隱患多,應該提高檢驗頻次,加大懲罰力度。
當下,很多企業都有自己獨立的水處理部門,購買水處理設備和相關部件,但有設備不代表會用,也不代表設備“用好”,根據典型案例一可知,水處理設備破壞或者失效,一樣沒有任何意義,所以水處理檢驗工作的一項重要任務是檢驗鍋爐使用單位的水處理設備,確保設備可以發揮處理效果,主要有設備運行記錄、制水能力、補給水處理能力等,同時還需要檢驗設備中的關鍵部件,例如除氧器是否正常運行、凝結水系統是否正常發揮功能、回水處理系統是否有誤差、水汽取樣裝置是否符合取樣標準、加藥裝置是否滿足特種設備要求等。通過檢驗水處理設備的使用記錄,可以側面分析鍋爐使用單位的水處理情況,了解水處理的頻次和設備使用情況。如果水處理設備超過使用年限或者年檢時間,鍋爐使用單位需要重新購買處理設備。針對新安裝的鍋爐應該額外進行水汽質量檢驗,檢驗過程需要結合鍋爐安裝監督標準執行。鍋爐投運后,每年進行一次鍋爐水處理定期檢驗。
水處理設備容易出現安全隱患的環節是設備保養維護管理,部分民營企業的鍋爐使用者在安裝新鍋爐后,沒有定期檢驗設備的運行情況,也沒有進行年檢或者維護,任其運轉,甚至一年內都沒有進行一次加鹽軟化再生,嚴重阻礙了設備的功能優勢。還有一些大型的發電廠,沒有對設備進行科學安置,將水處理設備放置在漏水的車間中,設備長時間暴露在“風水雨打”的環境中,設備中的其他部件如陰陽床、反滲透裝置、混床壓力表等功能受到損害,無法正常運轉。
檢驗鍋爐水質量化驗記錄是鍋爐水處理定期檢驗的核心環節。水汽化驗結果和化驗過程中的各種數據、信息、項目內容都應該齊全且符合檢驗規定。具體檢驗的基礎設施是化驗分析的儀器、試劑、溶液、儀表(包括在線監測儀表),以上設施只有完全符合監測標準,才能確保化驗結果具有參考價值。如果檢驗溶液受到污染或者檢驗試劑破損,檢驗得到的結果會出現很大的誤差,在確保檢驗結果沒有誤差也沒有錯誤基礎上進行下一步的檢驗工作。此時需要檢驗水汽質量指標是否符合規定標準,檢驗過程應做好記錄。鍋爐水汽質量不符合規定標準時,可以遵循相關水汽質量標準的三級處理原則進行處理。另外,在檢驗鍋爐水汽質量時,需要核查系統出力和運轉周期,檢驗系統運行狀態是否滿足鍋爐給水要求。檢驗機構應該掌握鍋爐水水質情況,以及鍋爐使用單位的水處理方法、冷凝水回收利用、水質合格率等內容。了解鍋爐使用單位的鍋爐水質情況可以從根本上檢驗其水處理相關信息,水質不會在短時間內發生變化,如果水質檢驗合格且優秀,說明使用單位每次的檢驗報告都是真實有效的,而且水處理工作落實的很到位。如果水質檢驗不合格甚至惡劣,說明相關檢驗環節存在漏洞,鍋爐使用單位沒有認真完成水處理工作,需要增加水處理定期檢驗的頻次。同時還要對鍋爐使用單位的記錄情況進行詳細檢驗,內容主要包括單位信息:安裝地址、安全負責部門、負責人姓名和聯系電話、鍋爐使用部門名稱等;鍋爐信息:鍋爐使用編號、鍋爐型號、設備代碼、設備的額定熱功率等基礎數值、使用證明的開具編號、水處理循環方式等;水處理信息:管內處理藥劑、原水種類、冷凝水回用情況、運行周期、系統處理等。
鍋爐水處理定期檢驗工作與企業經營規模無關,無論是中小企業還是大型電力企業,都應該重視水處理工作。積極組織企業員工參與鍋爐水檢驗相關的培訓活動,幫助工作人員掌握水處理專業知識和設備操作流程,企業統一安排工作人員考取水處理資格證,規范操作行為。在原水水質過硬地區,使用單位先進行干預處理,優化水質前期質量,為后續檢驗工作奠定基礎。同時及時維護加鹽再生水質,彌補離子交換設備的不足之處,確保設備裝置的廠房空間干燥、通風,加強巡檢和維護,提高出水合格率。
綜上所述,導致鍋爐安全事故的原因有很多,主要包括水垢堆積、鍋爐壁發生塑性流動、金屬晶體導熱失敗等,但是安全風險根本原因是鍋爐水處理定期檢驗不合格問題。在鍋爐水處理定期檢驗環節,監督與質檢存在盲點和漏洞,導致安全隱患大幅增加。因此,應該充分重視鍋爐水處理定期檢驗工作,設計標準化規范要求,重視監督與質檢流程,從而確保鍋爐在安全環境下發揮社會效益。