工業鍋爐檢驗中發現的常見問題以及應對措施

張坤，李春賢，韓健雄，曾添

（廣西壯族自治區特種設備檢驗研究院，廣西 南寧 530000）

工業鍋爐是一種能量轉換的承壓類特種設備，作為“動力源”廣泛應用于社會生產的各個領域。在運行過程中，鍋爐長期處于高溫高壓狀態，極易產生受熱面變形、鼓包、腐蝕等問題，倘若不能及時發現并查明原因，就會發生安全事故。因此，做好鍋爐定期檢驗和日常維護，將安全隱患消除在萌芽階段，對確保鍋爐安全穩定的運行具有重大意義。

1 鍋爐檢驗中發現的常見問題

1.1 鍋爐管理混亂，企業法律和安全意識淡薄

在鍋爐定期檢驗中發現，相當多的企業負責人對鍋爐不夠重視，對《中華人民共和國特種設備安全法》《TSG 11-2020鍋爐安全技術規程》等法律法規的相關要求知之甚少，更有部分企業都不知道鍋爐需要辦理注冊登記使用手續和定期檢驗。鍋爐超期未檢驗，未經許可擅自對鍋爐進行維修和改造，操作人員無證上崗；壓力表和安全閥未經檢驗或超周期使用，高低水位報警聯鎖等安全保護裝置長期處于失效或者解除狀態；司爐工責任心不強，不按照規章制度操作，燃料隨意堆放、安全通道無法通行，鍋爐經常低水位運行等，這些問題都是屢見不鮮。企業往往只考慮到經濟因素，盲目認為鍋爐只要能夠產生蒸汽保證生產設備運行即可，對鍋爐的狀態不以為意，完全忽略了鍋爐自身的安全。

1.2 水處理不合格，鍋爐結垢現象普遍存在

鍋爐水質相當于是蒸汽鍋爐的“血液”，如果水質不合格將會造成結垢、腐蝕等危害，輕則導致燃料浪費、出力下降和壽命縮短，重則損壞受熱面、引發爆炸等，水垢的厚度越厚，鍋爐的風險性就越高。本地區企業大部分的鍋爐用水直接采用自來水、河水或者地下水，倘若不經過處理，水中的Ca2+、Mg2+就會超標，這也是水質硬度過高的主要原因。工業鍋爐一般通過鍋內加藥或者用鈉離子交換的方式進行水處理，然而很多企業雖然安裝了鈉離子交換器，但并未在使用或者鹽水桶中鹽量完全不夠，軟水器中的樹脂已“中毒”失效也未進行再生、更換；在鍋爐操作方面，沒有根據實際運行情況進行合理有效的排污，也未對鍋爐進行定期除垢，長此以往必將引發安全事故。

1.3 鍋爐受熱面失效問題

鍋爐的失效模式可分為變形、裂紋、泄漏、腐蝕、疲勞、過熱、磨損和斷裂等。在工業鍋爐檢驗中發現的最為常見問題就是受熱面變形，這主要是指鍋爐受熱面在內外因素的共同作用下改變了原來形狀而出現的一系列不良現象。變形可能發生在任何的受熱面上，多集中于熱負荷較高的區域，例如：煙管彎曲、水冷壁管彎曲或脹粗、鍋筒鼓包等等。倘若鍋爐受熱面存在各種各樣的變形，其風險系數將大大增加，任其發展下去就會出現受熱面泄漏、破裂、甚至鍋爐爆炸的危險，因此在檢驗過程中變形問題必須作為重點排查的內容，一旦有所疏漏，就有可能威脅到使用人員的生命安全，企業也會承受嚴重的損失。

1.4 使用單位忽視停爐保養工作

鍋爐在停止運行后，大部分企業都沒有太多關注鍋爐的維護保養工作，僅僅是將鍋內的水放干，并沒有采取其他任何措施。此時鍋筒、水冷壁管等部件表面仍殘留著一定的水份，或因空氣潮濕而形成的一層水膜，空氣中的氧就會溶解在水中發生電化學反應，造成氧腐蝕。金屬發生氧腐蝕后，氧化物在表面會產生很多貝殼狀的小鼓皰，在鼓皰下面有黑色粉末，清理黑色粉末后出現潰瘍狀的凹坑，氧腐蝕物一般為FeO·nH2O、Fe2O3·nH2O、Fe3O4·nH2O的鐵化合物。如果金屬表面還存在水垢或其他沉積物，那么就會發生更加劇烈的腐蝕反應，這將嚴重減薄受壓元件的壁厚，在鍋爐使用中是一個極大的安全隱患。

2 應對措施與建議

2.1 加強宣傳法律法規，提高企業專業素養

根據《TSG 08-2017特種設備使用管理規則》的規定，使用單位承擔特種設備使用安全與節能的主體責任，企業必須要重視鍋爐的安全狀況。首先，在當地監察機關例行巡查和檢驗機構定期檢驗中，強化法律法規、標準規范的宣傳，提高企業的安全意識，加強企業責任人對鍋爐的重視程度，并且組織鍋爐的管理人員和作業人員參加培訓，切實增強企業的專業水平；其次，企業要制定鍋爐使用管理制度，嚴格落實人員職責和規章制度，定期演練應急預案，做好鍋爐運行安全規范，防止超溫超壓，保持負荷平穩；最后，注重鍋爐日常檢驗工作，及時檢定壓力表、校驗安全閥、校準溫度測量裝置、沖洗水位計等，保證安全附件準確有效，發現異常情況時，應當立即消除，并排查其他問題和隱患，確保鍋爐安全。

2.2 重視鍋爐水處理，保障水質合格

鍋爐結垢與腐蝕之間的聯系十分密切，水質和氧化作用是導致結垢的主要原因，而解決結垢問題的關鍵在于防腐處理，其中做好水質處理極為重要，可從以下幾方面入手：第一，制定相關的規章制度，配備專職水處理人員，按照《GB/T 1576-2018工業鍋爐水質》的要求，做好水汽質量的化驗分析和定期檢驗，尤其要關注給水的硬度、PH、全鐵和鍋水的全堿度、PH、溶解固形物，并根據實驗結果指導加藥、排污等；第二，合理選擇水處理方式，規范鍋爐水處理設備的安裝調試，保證設備的運行參數符合使用要求，加藥處理時調整好加藥方式和加藥量，也可協同使用；第三，回收冷凝水，并將其作為鍋爐補給水，可降低電導率，這不僅可節約用水，還能改善水質的質量；第四，司爐人員必須掌握正確排污的時機、時長和操作方式，根據鍋爐負荷和水位，選擇在爐水堿度盡可能大的情況下排污。

2.3 鍋爐受熱面變形的預防與處理

由于工業鍋爐在運行中處于受熱受壓的狀態，變形是不可避免的，只是程度不同而已，因此必須防范于未然，降低發現變形的幾率。在鍋爐制造環節，嚴格按照設計文件進行生產，防止錯用材料，如需改變用材，必須征得設計部門和工藝部門同意后方能實施；在安裝階段，遵照《GB 50273鍋爐安裝工程施工及驗收標準》等相關標準規范作業，盡可能消除受熱面膨脹受阻因素；在運行過程，調整好燃燒，減少熱偏差，降低熱負荷最高區域管子的壁溫，避免頻繁起停爐，嚴禁鍋爐缺水，做好水質處理和除垢工作。

當鍋爐受熱面出現以下情況時，建議采取復位、挖補、更換等方式進行處理：（1）鍋筒筒體變形高度超過原直徑的1.5%或大于20mm；（2）管板的變形高度超過原直徑的1.5%或大于25mm；（3）碳鋼受熱面管脹粗量超過公稱直徑的3.5%，合金鋼受熱面管脹粗量超過公稱直徑的2.5%或局部鼓包高度大于3mm；（4）水管直段彎曲變形量大于其長度的2%或超過管子的公稱直徑，煙管直段彎曲變形量超過公稱直徑。

2.4 做好鍋爐停用期間的維護工作

最常見的保養方法有壓力保養、濕法保養、干法保養。無論采取哪種保養方法，都必須先將鍋內的水垢、灰渣清理干凈。

壓力保養一般用于停爐時間不超過一周的鍋爐。停爐后先將鍋爐打滿水，維持壓力在0.05～0.1MPa，在爐膛內生小火使鍋水的溫度保持在100～118℃，可阻止氧氣進入鍋水中，降低腐蝕速度。

濕法保養用于停爐時間不超過一個月的鍋爐。按每噸水8～10kg氫氧化鈉或按每噸水20kg碳酸鈉的比例配置堿性保護溶液，然后將溶液注入爐內充滿整個鍋爐，定期檢測鍋水的堿度，控制pH值在10～12之間，即能在金屬表面形成穩定的保護膜，阻斷氧腐蝕的發生。

干法保養適用于停爐時間較長的鍋爐。先把鍋水放干，微火加熱使受熱面干燥，將生石灰或無水氯化鈣等（按每立方容積2～3kg的干燥劑）裝入敞口器皿，再放進爐膛、鍋筒內，最后關嚴主蒸汽閥、給水閥、排污閥以及人孔、手孔。定期檢查干燥劑是否失效，以便更換。

3 結語

鍋爐對工業的重要性不言而喻，它的安全經濟運行需要使用單位、監察機關、檢驗機構的共同努力。本文根據長期鍋爐內外檢的經驗，總結了檢驗中發現的常見問題，并提出建設性對策，為相關人員提供參考，對鍋爐高效安全使用、延長鍋爐壽命具有積極作用。