摘要:本文主要对锅炉特种设备检修的意义、锅炉压力容器的检修方法、光谱分析在承压特种设备中的检测和超声波在承压特种设备中的检测作了重要的阐述和分析。
关键词:锅炉;特种设备;检修;光谱分析;超声波
随着工业生产和科学技术的发展,锅炉压力容器、压力管道等特种承压设备向高参数大容量发展,高参数大容量固然有很多优点,满足现在工业发展的要求,但如果在制造、安装过程中用错材料,将会给以后的运行埋下极大的安全隐患,甚至导致重大的事故,造成巨大的损失。因此保证材料的正确使用是承压特种设备监督检验的一项重要职责。
1锅炉特种设备检修的意义
锅炉是一种直接受火(受热)、承受压力载荷、具有爆炸危险的特种设备,锅炉设备具有使用广泛性、运行连续性、严重的易损性、较大的危险性等显著特点。
为确保锅炉设备安全,必须按照政府制订的法规、规范,由专门的法定机构(和人员)对锅炉设备进行安全监察和技术检验。
锅炉检验是指具备一定条件取得政府主管机关颁发证书的人员,依照国家制订的有关法规和技术标准,对锅炉设备和与之相关的辅机附件及设施进行全面检验,并对它们的安全性、质量情况和可靠性、合理性等作出检验结论。
锅炉设备经过一段时间运行之后,有可能会发生各种各样的故障或缺陷。如果不及时发现并消除,很可能会发展成事故隐患,直到酿成事故。实行锅炉定期检验,既有利于及时查出因运行而可能发生的缺陷,也有利于对锅炉设计、制造等技术的考验和提高,更有利于促进使用者的运行管理水平。
2锅炉压力容器的检修方法
锅炉压力容器包括很多,主要介绍汽包、水包、扩容器、直流锅炉启动分离器、锅炉汽-汽热交换器的检修等锅炉压力容器的检修。
2.1汽包检修
汽包是自然循环与强制循环锅炉最重要的部件,它的主要作用是:制循环的连续,是锅炉水循环的中枢;汽包内部装设有汽水分离设备,可靠地分离,保证从汽包出去的饱和蒸汽品质合格;由于汽包壁很厚,力,可以适应锅炉负荷变化的需求。常见的汽包有带夹层汽包和无夹层汽包。
2.2水包检修
水包是强制循环锅炉中连接水冷壁管与下降管的圆筒形容器,它代替了水冷壁下联箱,在水包的两端设有人孔门。
2.2.1水包检查
水包内部检查包括:人孔门密封结合面检查,水包内部结垢与腐蚀检查,水包内部各焊口检查,水包内部滤网检查,水冷壁节流孔板检查,水包内部各管口检查。
水包外部检查包括:人孔门螺栓及其支架检查,水包支吊装置检查,水包膨胀情况与膨胀指示装置检查,水包及连接管道保温检查。
2.2.2水包检修
水包的检修工艺为:①水包外部检查通过;②用专用扳手卸下人孔门螺栓,打开人孔门,通风冷却;③接好照明,通知化学部门检查水包内部结垢与腐蚀情况;④用扫帚将水包下部清扫一遍;⑤将滤网标上记号拆除,移出水包外;⑧用钢丝刷、铲子、扫帚对水包内部进行彻底清扫;⑦检查水包内各管口,疏通管口;⑧检查水包内部各焊口情况;⑨测量水冷壁节流孔板;⑩确认无问题后,回装滤网;⑩再次进行清扫;⑩检查内部无异常后封闭人孔门。
2.3锅炉扩容器的检修
锅炉扩容器是由钢板卷制而成的圆筒形的压力容器,其主要作用是将锅炉排出的高温高压汽水送入扩容器内扩容降压、降温,并将这部分汽水进行回收利用。锅炉扩容器按其用途可分为定期排污扩容器、连续排污扩容器、疏水扩容器等。
2.4直流锅炉启动分离器的检修
直流锅炉启动分离器是直流锅炉在启动过程中,进行汽水分离并保护锅炉的过热器、再热器等设备安全的圆筒形设备。其结构相当于中压锅炉的汽包,故其检修方法与汽包相似。
2.5锅炉汽-汽热交换器的检修
锅炉汽一汽热交换器是利用过热蒸汽来加热再热蒸汽的表面式热交换设备。汽交换器在现代锅炉中使用得不多,汽-汽热交换器有圆筒式和管式两种结构。汽热比较常见的是圆筒式汽-汽热交换器,过热蒸汽是从汽-汽热交换器筒身的管内通过,再热蒸汽是从汽-汽热交换器筒身的管间流动,在再热蒸汽的人口管处没有三通阀,用以调节再热蒸汽进入汽-汽热交换器的流量,从而达到调节再热蒸汽汽温的目的。
3光谱分析在承压特种设备中的检测分析
随着工业生产和科学技术的发展,锅炉压力容器、压力管道等特种承压设备向高参数大容量发展,高参数大容量固然有很多优点,满足现在工业发展的要求,但如果在制造、安装过程中用错材料,将会给以后的运行埋下极大的安全隐患,甚至导致重大的事故,造成巨大的损失。因此保证材料的正确使用是承压特种设备监督检验的一项重要职责。
光谱分析(PMI)的主要特点在于能对材料的化学成分进行定性或定量分析,这样就能在承压特种设备的制造和安装阶段确保使用材料的准确性,排除了由于材料的误用而后造成重大的事故隐患。因此光谱分析在承压特种设备监督检验中,起着不可估量的作用。
光谱分析法是指各种元素在高温、高能量的激发下都能产生自己特有的光谱,根据元素被激发后所产生的特征光谱来确定金属的化学成分及大致含量的方法。通常借助于电弧,电火花,激光等外界能源激发试样,使被测元素发出特征光谱。经分光后与化学元素光谱表对照,做出分析的方法。
承压特种设备监督检验是按照国家法规和相应标准要求进行的质量安全检验,其目的是通过监督检查,把缺陷消除在试运、使用之前。材料是保证管道安全可靠运行的最重要保证,因此严把材料关是压力管道监督检验中的重点。通过合理、科学地使用光谱分析仪,可以快速、准确地判断管道材料是否用错,因此光谱分析在承压特种设备制造、安装过程中成为不可缺少的分析手段,对承压特种设备的安全运行起着越来越重要的作用。
4超声波在承压特种设备中的检测分析
在役特种设备的壁厚检测,仍以超声波测厚方法最为常用,有很好的精确度,也最为方便。一般情况下超声波测厚只能在常温(0℃～50℃)范围下进行,不能满足高温条件下测厚。而承压类特种设备不仅承受较高的压力,有时还承受较高的温度,当温度高于50℃时,常温超声测厚技术已不能应用,这主要是由于随温度升高(超过5O℃时),常温探头的晶片性能可能变坏,晶片和保护膜或阻尼块的粘接可能脱落。探头与检测面之间的耦合剂中的液体成份迅速蒸发,固体成份发生固化,耦合效果迅速变坏而无法实现耦合.另外高温时材料声速也将变化,材料声阻抗及材料对声能的衰减系数也将发生变化等等,这些因素制约高温条件下超声壁厚检测的实现,有必要对有关影响因素进行分析和试验研究。
高温环境下的超声波测厚技术,对高温设备在线监测及监控具有重要意义,一方面可以对临近临界壁厚设备的实时监控,另一方面对运行中的设备进行抽查,及时发现因遭受异常腐蚀和磨损的减薄(如设备衬里破裂),使检修计划更加科学及时,从而保证设备的安全运行。因此需要进一步的研究开发,使检测温度上限进一步扩展,检测方法从超声测厚发展到纵波、横波探伤等,是非常必要的和迫切的。
参考文献
缪星海.工业锅炉的检修.工业锅炉,2002,(02)
柳振铎.分析锅炉特种设备的检修方法.工业锅炉,2009,(01)
崔晓明.工业锅炉环境污染探讨与控制.安防科技,2004,(09)
华文.中国高效工业锅炉项目概述.电器工业,2001,(03)
孙志纯,王衍斌.浅谈工业锅炉的安全管理.质量天地,2003,(08)
郭世坤,郭艳秋.我国工业锅炉节能潜力的几个问题.工业锅炉,2001(04)