我对现行锅炉检验中发现一些问题的看法

1、我对现行锅炉检验中发现一些问题的看法1. 制造质量方面 近二十年来锅炉设计制造水平不断提高，监检中发现问题越来越少，但还有一些问题值得注意，主要有：1.1 立式锅炉冲天管伸出封头与封头向外扳边处连接焊缝使用中发生渗漏，原因是此处间隙不均匀，局部过大达56毫米，造成其充填角焊缝与封头连接少，使用中由于炉胆冲天管与锅壳、封头有温差，膨胀不一，在此焊缝上产生较大应力而渗漏，间隙大的原因首先是封头向外压制扳边开孔对封头中心与开孔中心未对齐，加上组装时未考虑此处间隙问题，在冲天管与封头焊接时，其垂直度未作必要的调整。关键是我们的检验员未发现此处间隙大，提出解决要求。1.2 U形下脚圈与锅壳连接的对接焊缝

2、使用中发生渗漏：原因是此处为单面焊，要求无损探伤合格，对其对接间隙、焊接技术都要求较高，尤其对接间隙因素锅壳与封头；炉胆与U形下脚圈、与冲天管组装后焊接，保持规定间隙有一定难度，因而不能保证焊接质量，若焊接质量差，加上使用中因炉胆、炉胆顶、冲天管与锅壳、封头有温差，在此处产生较大应力，就容易在此处产生渗漏。1.3 卧式内、外燃回火管式锅炉后管板与烟管连接焊缝处渗漏：原因是组装时未彻底消除管子与管孔间间隙，在此间隙中水份不断蒸发补充，水中所含碱性物质存留其中，浓度越来越高，加上运行中管子因升温伸长，对焊缝处产生很大的向外推力，再加上焊缝的焊接应力，这就具备了产生苛性脆化裂纹的条件，形成苛性脆化裂

3、纹渗漏。故对新制造的锅炉，其管板钻孔公差要检验，要从严要求；管子装入管孔后一定要胀管消除间隙，要检验，要从严要求。在使用中若发生渗漏应尽早修理。修理方法可采用更换管板和烟管；因裂纹主要发生在焊缝上，也可将此处的焊缝及伸出管板的管子去除，然后打磨焊接区，胀管消除间隙后，边加热边施焊，焊后再进行退火消除焊接应力处理。10年前曾按此法修理过4台4t/h外燃回火管锅炉，修理后使用多年未出现任何问题。1.4 卧式内燃、外然回火管锅炉，连接锅壳与管板的角板拉撑其与管板连接处，下部焊缝开裂：原因是此处焊接条件差，尤其加有小板的其小板下部焊接条件更差，加上不注意检验造成焊高不达标，外观质量差，而使用中因烟管受

4、热伸长对管板产生向外推力，此推力由管板传导至此处焊缝，是力乘以距离等于力矩，因此力量很大，导致开裂。若不及时修理，时间较长与管板连接焊缝会全部开裂，导致管板在上部扳边处开裂，甚至爆炸。这类事故曾多次发生，后果十分严重，应引起局部高度重视。1.5 卧式内燃锅炉，炉胆与封头对接焊缝局部焊口间隙大、焊接质量差：原因是炉胆各节组装后，锅壳与管板组装后才焊这条焊缝，间隙控制有难度，焊接条件差，造成使用中曾发生渗漏或因缺水引起爆炸，应引起重视。1.6 无损探伤抽查弄虚作假，上述1、2及1、4项对接焊缝要求无损探伤抽查的，因上述原因往往焊接质量差，返修困难，有时发生弄虚作假或只在易焊的部位抽查，检验人员应作

5、监督性抽查。1.7 水冷壁管、对流管、烟管、排污管等管子与连接件焊缝使用中渗漏：有的是因焊接工作量大、焊工疲劳所致，有的是焊接条件差所致。1.8 集箱内装隔板时，其隔板未焊牢或未全周满焊：都发生在整根集中部加隔板的设计，因不具备焊好条件，使用中脱落破坏水循环或一部分水走短路降低锅炉效率，设计上要为焊好创造条件。1.9 锅内给水、布水管脱落：原因是非受压件不注意、未装牢，往往造成其下部受压元件腐蚀甚至裂纹，只要做些抽查和说明，让工人注意就可以解决。1.10 隔烟墙不严或锅炉运行中局部脱落：原因是非受压件不注意，砌筑有一定难度，无人检查提出要求，造成烟气走短路浪费能源，甚至烟气中所带小灰粒磨破对流

6、管，解决意见同1.9项。1.11 水冷壁管及盘旋管式有机热载体锅炉外圈与炉墙距离过近或接触：主要是水冷壁管盘旋管安装问题，使用中烟管子与炉墙伸缩不一致产生摩擦，天长日久可能磨破管子，也应注意。2. 安装质量方面：现在工业、生活用锅炉大部分是整装或组装出厂，很少涉及安装质量，但也有一些本体以外的问题值得注意。2.1 管道安装未考虑受热伸长：锅炉使用中，管道内有高温蒸汽或热水，是管壁升温膨胀伸长，安装时因未考虑这些因素曾出现：距墙过近，顶坏墙壁；支架上设定位卡子、挡板的，顶坏卡子、挡板；支架短的，脱出支架；在转处有冲压弯头而设置固定支架且冲压弯头焊接质量差时，此处焊缝开裂等问题。应引起注意。为对伸

7、长问题认识深刻这里多说几句；钢材的线膨胀系数为12/ 106即每米长度温度每升高100就要伸长1.2毫米，若管径208mm壁厚8mm管长10米就须伸长12mm。若能自由伸长12mm，什么问题都没有，若阻挡其伸长，我按虎克定律计算就须要60吨左右的力量才能将其压缩回去，这是不可能的。钢材在100时弹性模数为2×106公斤/公分2是很大的。解决办法只能是让其自由膨胀，一些电站锅炉装有膨胀指示，以保证膨胀不正常时及时发现分析原因。2.2 鼓、引风机出口方向与风道不一致，影响锅炉出力且费电，在一些乡镇企业安装的锅炉，由于小安装公司缺乏风机安装知识，有时出现这种情况。2.3 烟、风道转弯半径小

8、或直角转弯：也影响锅炉出力和费电，原因和2.2相同。2.4 烟、风道不严：这种情况有出现，有安装原因，也有使用中造成的。增加电耗，影响锅炉出力。3. 在用锅炉检验方面近几十年来随着锅炉设计、制造、运行管理水平的不断提高，锅炉运行中发生的损坏也越来越少，锅炉使用生命也在不断延长，但还是存在一些问题，除上面提到的制造、安装问题外还存在一些认识上的问题和具体问题，主要是检验发现问题处理概念差距巨大，甚至截然相反：产生原因主要是技术水平和社会责任感不同造成，管理制度上也存在一些问题，下面一些事例可以说明。3.1 锅炉、分水包、分汽包仅因使用年久要求报废：这样的事例近年不少，仅因使用年久并未发现任何缺陷

9、或仅有些小缺陷，不作修理或作些小修就可以保证安全使用，而要求报废。其原因：首先是极少数检验员认为，使用年久，其材质会老化，不能保证安全使用，实践和化验分析证明，有锅炉以来，中外凡是用低碳钢制造的锅炉没有一例因材质老化而损坏的。我曾对一台1916年制造的锅炉的锅筒下部取样作化学分析、金相检验、拉力试验，结果其化学成份、金相组织、断裂应力曲线都基本符合当时（1985年）沸腾钢的国家标准。没有什么老化。因取样部位在锅筒下部，其表面烟温为800左右，钢材表面温度为250左右（锅炉长期使用压力为1.6MPa，其饱和水温度为203）此使用温度在工业、生活锅炉中时高的。使用60余年使用温度又较高没出现老化，

10、使用时间短温度低的更不会出现，若无缺陷和有不须修理缺陷的完全可以放心使用，须小修的可以小修后使用。有些检验员内心也知道继续使用没问题，只是怕万一出现问题自己承担责任而违心的让报废。这是社会责任感不强的表现，也是对自己技术概念无把握（技术不过硬）的表现，否则若坚信没有万一，就不会那么做。即使万一发生渗漏，低碳钢有漏而不爆的特点，不会一有渗漏很快变成大漏，有一个缓慢的发展过程。更不会很快发生爆炸。以往个别检验员受处分都是因漏检而造成重大事故才处分，没有一例因处理不当受处分的，绝大部分问题处理意见都留有充分余地。这里须说明现在不允许用沸腾钢制造锅炉，上世纪60年代以前因钢材紧张曾使用，但凡是用在受辐

11、射热部位的，其腐蚀速度都很快，曾发现用在炉胆上的蒸汽锅炉，其上部受火处第一年腐蚀不到1mm，第二年2mm以上，第三年近4mm，第四年大修更好。因此规程曾允许用在烟温低于800以下的部位。上世纪初进口的锅炉，大部分用在800以下部位，个别近千度，长期使用未发现问题。3.2 水冷壁管弯曲变形、胀粗、鼓包如何处理好？上述缺陷在检验中常有发现，其原因是某个部位有堵塞，供水不足（若供水中断会发生爆破）。堵塞位置可在下降管坡度较小的部位或末端或在集箱中，若做过洗管也可能是垢渣落在管子下部未清除造成，具体位置必须找出、消除。对弯曲变形的处理，现在只要发现就要求更换的不少，其实对常用的Ø51

12、5;3无缝钢管压力在1.3MPa的，无接触，变形不严重就可以不处理，检修时注意检查。我多年来就是这么做的，未出现过问题。有人说管子弯曲变形、胀粗、鼓包后材质也发生了变化，所以应更换，我们曾取样做金相检验，其金相组织在上述厚度下弯曲变形的未发生变化，胀粗鼓包的晶粒稍有长大并不严重，不影响强度，但弯曲变形量大于管径一倍以上的（检验参考资料是0.8倍），一般应处理，这是因为在这种情况下，不但厚度减薄较多，而且其受热情况也发生了变化。即使其剩余厚2mm，若能达到1.5mm左右也可以短期使用，因此时对Ø51的管子其强度是足够。具体处理方法：可以整根更换，也可以用两段接成一根，也可以局部更换，只

13、是后两项须有严格的施工工艺和水平较高的焊工施焊，后两种方法我做过多次，未出现过问题。3.3 沉渣问题：天津自引滦入津后，水质好了，沉渣也少了，往往不注意检查清理，检验时对锅筒下部和集箱内部一定看一下。过去检修每年都冲洗锅筒底部、集箱、水管、下降管，现在有些单位和检验员根本不检查，长此下去还是会出问题，加药处理和用井水的单位每年要冲洗一次锅筒下部、受热的管子、集箱和下降管。用自来水且采用锅外处理的可视沉渣情况而定。3.4 水处理与结垢腐蚀：现在水处理已普及，因结垢造成的事故很少了，但一些加药处理的锅炉，仍然有结垢腐蚀，有的还因结垢造成事故。主要原因是怕PH值高会产生腐蚀，这种观念在很多锅炉专业技

14、术人员中，甚至一些检验人员中也存在。理论分析、实验、实践都证明，低温时PH值在12左右时腐蚀率最低，要知道PH值是负对数值，每增加1其碱度须增加10倍，另外锅水温度越高水中的离子活性越高PH值可以低些，而水温低时则活性差其值应当高些。我经过长期的试验观察、对比，对表压5Kg/cm2以下加药处理的锅炉当PH值在1011时往往有结垢和腐蚀，若调整传统的加药品种和比例且保持PH值为11.512，则既无结垢也无腐蚀，仅有少量沉渣，用水一冲，就很干净，这时受热面呈光滑的褐红色，效果非常好。加药水处理将药调成液体加入水箱即可，不须加药设备、化验设备，蒸汽锅炉每班用PH试纸测试一次，低于11.5加药，高于不

15、加，故不需要计算加药量，非常方便。用现在的自来水每吨水加5060克就够了，成本很低。这里特别强调，现在一些采暖锅炉经常在70以下运行，停炉检查时能看到的受热面上无结垢，往往停止了加药或加的少，加上有的锅内回水管设计不合理，造成水冷壁管因受辐射热温度高，而管内的水仍处于自然循环状态，流速慢，产生结垢爆管，应特别注意。另外本市有些锅炉用有一定碱度的地下水，运行中不再加药，因地下水碱度、硬度都有变化，往往形成结垢，故运行中也应定期测试PH值达不到11.512时应补充加药。对有冲天管的立式锅炉，其冲天管在水位线附近仍普遍有腐蚀，应注意检查。3.5 在用检验问题的处理原则：在用锅炉检验中，一些使用中发生

16、的问题如裂纹、腐蚀、变形等处理时依据什么原则，处理的依据是什么，长期没有明确说法。解放前上海锅炉检验师参考英美的做法，搞了个检验问题处理参考资料，实践发现这个参考资料可参考性差，有些问题超过了参考值很多仍无问题，因而有些人任意放大造成事故，而另一些人按照制造标准去要求。针对这一情况我和上海一位工程师曾提出锅炉使用中发现问题处理的“可用性原则”，用“强度理论和以往实践实例为依据”去分析，在确保安全的前提下，可不作处理，注意检查的就不作处理，能小修的不大修，能安排计划修理的就不停产修理，能修理的不报废。如锅筒内部有均匀腐蚀，又在管孔区，经按剩余厚度减去以后的腐蚀裕量，代入孔带减弱系数计算其允许使用

17、压力只要满足使用压力就可以不处理。水冷壁弯曲变形、胀粗、鼓包、纵环对接焊缝内部有不太大的焊接缺陷都可以用这一个概念处理。前两者应消除产生原因。但对水冷壁管弯曲变形、胀粗、鼓包应有1mm以上的裕度（实际厚1.5mm）因除以后的腐蚀因素外还有刚度因素。对裂纹要慎重，除尽可能消除产生原因外，对很轻微的渗漏可安排计划，在不影响生产的条件下尽快消除。4. 对锅炉用钢的认识：上面2.1讲了对低碳钢的认识，除钢材本身外其焊缝性能也比较好，近卅年来正常情况下很少出现问题，曾发生20g用焊条未烘干就焊的情况，试验其机械性能未发现明显变化，而中碳钢、合金钢，制造和使用中就容易出现问题。上世纪40年代欧洲一些国家用

18、合金钢制造的发电锅炉发生事故的不少，美国、苏联的发电锅炉其锅筒很长时间是用低碳钢制造，很少出问题，我国解放后用合金钢制造的锅炉在正常使用条件下，其锅筒在正常使用中就有石墨化、球状化；其管道就有蠕胀问题。某化工厂新装五台装液化气的球罐使用不久就发生连环爆炸，爆炸原因，罐体使用了25锰钢，焊缝有咬边造成。有渗漏后很快爆炸。60年代我国从国外进口一批合金钢，价格比较低，但销售商声明若不买它的焊接工艺，焊接时出现问题不负责任，我们认为他们是为了赚钱，虚张声势而不买，结果全国制造了156台球罐，焊后焊缝上布满裂纹，只能全部报废，损失巨大。我国生产的不锈钢设备，使用中在焊缝处产生氢致裂纹（延迟裂纹）的情况

19、时有发生，甚至爆炸，就是因不掌握其性能和缺少严格的制造工艺造成，我市生产的锅炉自动给水调节器，其水柱中的浮球是不锈钢制造，使用中其对接焊缝因普遍产生裂纹漏水而无法使用，前后五、六年才过关；一台锅炉的水冷壁管与集箱焊接处使用不久就发生裂纹，经分析是由于错用了35号钢焊接用焊条，又未按其焊接工艺施焊造成。我国制造的有管板的卧式烟管锅炉其管板有一个时期因使用16锰，其后管板发生裂纹的很多；美国阿波罗号飞船多次发射到空中就发生爆炸，后来发现是其表面有划伤或压痕所致。材料含碳量高或合金成份高其抗拉强度高，设计厚度可减薄，但其他性能变化较大，制造工艺要求很严，必须认真执行。5. 可不过问或不严格要求的事：

20、有些事可不过问或严格要求，我遇到一些，举几个例子：5.1 有个单位有一台低压锅炉为使人孔处保温层不外露，想在人孔圈露出锅筒处焊上一个椭圆形铁环盖住保温层，一位检验员说这是受压件须有资质的修理单位出具施工方案报批，焊后要出合格证。这种情况完全可以不过问。5.2 有个单位有一台立式锅炉，为操作检修方便想做个爬梯，爬上顶部，需在锅壳上焊几个支撑固定，也遇到了5.1所述情况。这种情况只要求焊缝外观合格就可以了。5.3 两台水管锅炉其有一端锅筒、封头中部都有个圆形开孔，都焊上堵板，焊缝外观合格，制造公司说是制造时工艺开孔，此开孔经计算小于允许不加强孔的直径，从理论上讲封严就可以了，我们的检验员做了射线探

21、伤，按锅筒对接焊缝探伤标准有超标缺陷要求返修。这种情况只要是双面焊，外观合格就行。6. 希望锅炉检验也有创新：党的十八大提出实干兴邦，提倡创新，现在我们的检验员工作量都很大，能否在保证检验质量的前提下做些改进做些创新，减轻劳动强度，提高效率和质量，我们天津有一个时期锅炉技术工作安全工作在全国是领先的，在新的时期只要大家齐心协力也一定能做到。我提几点建议如下：6.1 制造方面：首先是做关键部位操作工人的思想工作，向他们讲明为什么是关键部位，做不好有什么危害，一起研究保证质量的措施。其次是完善检验记录，明确停点检验项目，这些项目操作工人台台自检签字，公司抽查，监检抽查都要签字。形成三级检验制。只要

22、操作人知道利害关系是会做好的。这叫三级检验制。6.2 在用方面：要重点依靠司炉班长，对所有司炉班长所管的炉型都要做一到两天的培训，重点是让他们知道所用锅炉的检验项目，只教会他重点检查什么部位，会发生什么缺陷，使其能发现缺陷就行。这是容易做到的，他们能做到每年都检。这叫专家检验与群众检验相结合。6.3 建立可能出现问题部位的制造质量情况记载、质量特别好的部位，正常情况下不再检验。可以减少工作量。如卧式内、外燃锅炉的角板拉撑与管板连接焊缝（重点是下部）、人孔圈内侧焊缝，蒸汽锅炉的给水管、布水管、汽水分离器，热水锅炉的分水管、集水管。如果前两部位焊接质量良好，焊高达到或超过图标，后面部位安装质量良好，有明确记录，而且未发生过缺水、超压事故。我们检验时就可以不进入锅筒内部，只在人孔处看看就可以了。可以节省不少检验时间。因为上述焊接部位在焊高达到或超过图标时，其计算允许使用压力很多。所以从理论上