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一、问题的提出
近期,我们在对一台DZH4-1.25-AII型锅炉进行内部检验时,发现该锅炉存在以下问题:
1. 锅筒结硬水垢2-3mm,且锅筒底部有大量垢渣堆积,厚度为180mm。
2. 锅筒底部距离前管板880mm处,发现一直径300mm鼓包,鼓包高度为21mm。
3. 无专职水质化验员及水质化验记录。
二、原因分析
该台锅炉是2004年5月8日制造的活动炉排锅炉,水处理方式采用锅内加药,经对锅炉水质进行检测,给水硬度为6,炉水碱度为8.5,PH值为9.0。鼓包处厚度=10mm(原锅筒厚度为12mm)。查阅使用单位相关资料发现,该单位未配专职水处理人员,未对司炉人员进行业务培训指导,司炉人员未按相关操作规程进行定期排污,做好水质化验记录。由于锅筒底部堆积大量脱落的水垢未及时清除,该鼓包处于炉膛高温辐射区域(炉膛温度在900℃左右),热传导不畅,是锅筒底部受热不均匀,造成局部过热。当壁温超过锅筒材料的允许使用温度时,金属就会因过热而产生蠕变,从而导致鼓包的产生。
修理方法:
1. 锅炉制造单位可以安装、修理、改造本单位制造的锅炉,使用单位可以由取得特种设备安装、修理、改造的单位进行相应的修理工作。
2. 修理单位在维修工作前,按照相关安全技术规范做出修理方案等工作,并按有关规定办理告知手续,同时向取得特种设备检测许可的检验检测机构提出监督检验申请。
3. 鼓包补板材料及焊接材料在使用条件下应具有足够的强度、塑性、韧性以及良好的抗疲劳性能。受压元件与受压元件焊接的承载购件钢材应当是镇静钢,室温夏比冲击吸收能量(KV2)不低于27J,室温断后伸长率(A)应当不小于18%。该单位所用修理材料委托修理单位从原锅炉制造单位购进,与原材料一致(原材料GB713-2008.牌号为Q245R),按照材料采购技术要求,在材料单位制造单位进行了验收,并且在检验报告上进行了见证签字。且实物标识清晰、齐全。满足材料质量证明书的要求。质量证明书与实物相符合。所以,该材料不需要再进行理化分析和相应的材料复验。
修理单位应当建立材料保管和使用管理制度,修理材料应当有修理标记,切割下料前应当做标记移植,并且便于识别。焊接材料应当建立焊接材料的存放、烘干、回收和回用管理制度。
三、 修理要求
1. 锅筒挖补前,修理单位应当进行焊接工艺评定。工艺试件应当由修理单位焊制。补板应当是有规则形状。如果采用方形补板时,四个角应当为半径不小于100mm的圆角。(如果补板的一边与原焊缝重合,此边的两个角可以除外。)
2. 主要施工机具与设备。手提式砂轮机、角向磨向磨光机、电焊机、焊条烘干箱、保温桶、水压试验泵、榔头、气割工具、钢卷尺、焊缝规及测弧模样等。
3. 施工程序:清垢→清锈→在鼓包处画出规则圆形孔→气割圆孔→用气割开出坡口→打磨坡口处成钝边→加工补板→气割圆板加工补板坡口→打磨坡口处和钝边→组装→点焊、施焊→焊缝外部打磨→施焊→外观检查→缺陷处理→无损检测→水压试验。
4. 施工工艺:
a 将锅筒底部鼓包处内部水垢、外部烟灰及铁锈,用钢丝刷把表面清除干净以备画线。
b 用钢板尺、铁画规在鼓包处画出直径为200mm的圆形孔形状线。
c 用气割方法在补孔边缘开出坡口(单V型)
d 补板加工,用12mm厚的锅炉钢板在卷板机上加工弧形补板。加工时,应用加工好的模板进行检查补板的弧度与模板的弧度相一致,误差不得大于1.5mm。
e 补板弧度符合要求时,用钢卷尺和铁画规测量补板与补板尺寸,用气割方法割取补板并开出坡口(单V型)
f 用手工砂轮机或磨光机在补孔边缘和补板边缘进行打磨坡口,角度 30-35°,钝边厚度1-2mm,打磨坡口表面(应无氧化铁)。铁锈并露出金属光泽,坡口正反两面两边各50mm都应清除干净。
g 补板组装时,内外壁应与锅筒对平对齐。错边量不得大于板厚的10%,且不小于3mm,对口间隙(根部间隙)2-3mm。
h 补板的点固焊缝(V型坡口内的点固焊)使用焊接工艺参数,要比正式施焊的电流大10-15%,点固焊缝长度为10-20mm,高度为2-4mm,间隙距离为150mm,在焊接根部焊道前,对定位焊缝进行检查,当发现超标缺陷时,应经处理后方可施焊。点固焊缝两天应用磨光机打磨成斜坡状,使其熔合良好。
i 施焊工艺参数,电焊条E4303,烘干温度为150℃,时间为90分钟。
第一层焊条直径3.2,焊接电流80-90A,电弧电压21-23V。第二层焊条直径4.0,焊接电流160-175A,电弧电压22-25V。第三层焊条直径4.0,焊接电流160-175A,电弧电压22-25V。锅筒外部(锅筒底部)用钢丝刷或角向磨光机清除焊缝外表面杂物,应清除到能看到良好的焊道并无缺陷。如果发现有可见焊接缺陷时,应立即清除干净后方能进行焊缝表面的施焊工作。表面焊缝为铆位焊缝,焊条直径3.2,焊接电流70-85A,电弧电压20-20V,施焊时不得在锅炉其他部位进行引弧打火。
j 每层焊完后,应清除焊渣及飞溅物,检查无焊接缺陷时方可进行下一层施焊工作,如果发现有超标缺陷时,应及时清除后方能进行下一层施焊工作。
k 焊缝检查,用焊缝规检查焊缝外形尺寸,焊缝应与母材圆滑过渡。焊缝高度应不低于母材,焊缝宽度为超出坡口两边边缘1-1.5 mm,表面不平度不大于1.5mm,无弧坑、表面无夹渣、咬边、裂纹及气孔等缺陷。
l 射線探伤应按JB/T4730.2-2005标准执行,不低于II级为合格。射线探伤不合格部位应进行返修,同一位置上的返修不宜超过2次,如果超过2次,应当经过单位技术负责任人批准。返修的部位、次数及返修情况应当存入锅炉修理技术档案,返修后应进行射线探伤(其中挖补焊缝位置应为100%)
四、 水压试验
1. 检查清理锅筒内部后,关闭人孔、手孔等部位。清除受压元件上表面烟灰和污物,对不参加水压试验的连通件。如:锅炉范围以外的管路、安全阀等,应采取安全可靠的隔断措施。
2. 锅炉本体上应安装两只均在校验合格期内的压力表,量程为试验压力的1.5-3倍,精度不低于2.5级。
3. 水压试验在内部检验合格后进行,环境温度不得低于5℃,否则要有防冻措施,给水温度应不低于大气的露点温度,一般为20-70℃。
4. 使用单位安全管理员,安装单位技术负责人及负责该项目的监督检验人员到场后开始水压试验工作。
5. 进行水压试验时,水压应当缓慢升至额定工作压力1.25Mpa时(升压速率每分钟不超过0.5Mpa),应当暂停升压,检查有无漏水或者异常情况,然后再升至试验压力1.65Mpa,达到保压时间后,降至工作压力进行检查,检查期间压力应当保持不变,受压元件金属壁和焊缝上没有水珠和水雾,没有发现明显残余变形即为合格。
五、 整改建议
修理工作完成合格后,我们对受检单位提出以下建议:
1. 增加一套锅炉炉外水处理设备。
2. 聘用持有水处理化验员证并拥有丰富经验的人员,按相关技术规程进行操作。
3. 提高管理水平,完善相关操作规程,增加化验记录,及时掌握各项水质指标。
通过上述方法整改处理后,该企业特种设备运行良好,安全与经济效益稳定。■
近期,我们在对一台DZH4-1.25-AII型锅炉进行内部检验时,发现该锅炉存在以下问题:
1. 锅筒结硬水垢2-3mm,且锅筒底部有大量垢渣堆积,厚度为180mm。
2. 锅筒底部距离前管板880mm处,发现一直径300mm鼓包,鼓包高度为21mm。
3. 无专职水质化验员及水质化验记录。
二、原因分析
该台锅炉是2004年5月8日制造的活动炉排锅炉,水处理方式采用锅内加药,经对锅炉水质进行检测,给水硬度为6,炉水碱度为8.5,PH值为9.0。鼓包处厚度=10mm(原锅筒厚度为12mm)。查阅使用单位相关资料发现,该单位未配专职水处理人员,未对司炉人员进行业务培训指导,司炉人员未按相关操作规程进行定期排污,做好水质化验记录。由于锅筒底部堆积大量脱落的水垢未及时清除,该鼓包处于炉膛高温辐射区域(炉膛温度在900℃左右),热传导不畅,是锅筒底部受热不均匀,造成局部过热。当壁温超过锅筒材料的允许使用温度时,金属就会因过热而产生蠕变,从而导致鼓包的产生。
修理方法:
1. 锅炉制造单位可以安装、修理、改造本单位制造的锅炉,使用单位可以由取得特种设备安装、修理、改造的单位进行相应的修理工作。
2. 修理单位在维修工作前,按照相关安全技术规范做出修理方案等工作,并按有关规定办理告知手续,同时向取得特种设备检测许可的检验检测机构提出监督检验申请。
3. 鼓包补板材料及焊接材料在使用条件下应具有足够的强度、塑性、韧性以及良好的抗疲劳性能。受压元件与受压元件焊接的承载购件钢材应当是镇静钢,室温夏比冲击吸收能量(KV2)不低于27J,室温断后伸长率(A)应当不小于18%。该单位所用修理材料委托修理单位从原锅炉制造单位购进,与原材料一致(原材料GB713-2008.牌号为Q245R),按照材料采购技术要求,在材料单位制造单位进行了验收,并且在检验报告上进行了见证签字。且实物标识清晰、齐全。满足材料质量证明书的要求。质量证明书与实物相符合。所以,该材料不需要再进行理化分析和相应的材料复验。
修理单位应当建立材料保管和使用管理制度,修理材料应当有修理标记,切割下料前应当做标记移植,并且便于识别。焊接材料应当建立焊接材料的存放、烘干、回收和回用管理制度。
三、 修理要求
1. 锅筒挖补前,修理单位应当进行焊接工艺评定。工艺试件应当由修理单位焊制。补板应当是有规则形状。如果采用方形补板时,四个角应当为半径不小于100mm的圆角。(如果补板的一边与原焊缝重合,此边的两个角可以除外。)
2. 主要施工机具与设备。手提式砂轮机、角向磨向磨光机、电焊机、焊条烘干箱、保温桶、水压试验泵、榔头、气割工具、钢卷尺、焊缝规及测弧模样等。
3. 施工程序:清垢→清锈→在鼓包处画出规则圆形孔→气割圆孔→用气割开出坡口→打磨坡口处成钝边→加工补板→气割圆板加工补板坡口→打磨坡口处和钝边→组装→点焊、施焊→焊缝外部打磨→施焊→外观检查→缺陷处理→无损检测→水压试验。
4. 施工工艺:
a 将锅筒底部鼓包处内部水垢、外部烟灰及铁锈,用钢丝刷把表面清除干净以备画线。
b 用钢板尺、铁画规在鼓包处画出直径为200mm的圆形孔形状线。
c 用气割方法在补孔边缘开出坡口(单V型)
d 补板加工,用12mm厚的锅炉钢板在卷板机上加工弧形补板。加工时,应用加工好的模板进行检查补板的弧度与模板的弧度相一致,误差不得大于1.5mm。
e 补板弧度符合要求时,用钢卷尺和铁画规测量补板与补板尺寸,用气割方法割取补板并开出坡口(单V型)
f 用手工砂轮机或磨光机在补孔边缘和补板边缘进行打磨坡口,角度 30-35°,钝边厚度1-2mm,打磨坡口表面(应无氧化铁)。铁锈并露出金属光泽,坡口正反两面两边各50mm都应清除干净。
g 补板组装时,内外壁应与锅筒对平对齐。错边量不得大于板厚的10%,且不小于3mm,对口间隙(根部间隙)2-3mm。
h 补板的点固焊缝(V型坡口内的点固焊)使用焊接工艺参数,要比正式施焊的电流大10-15%,点固焊缝长度为10-20mm,高度为2-4mm,间隙距离为150mm,在焊接根部焊道前,对定位焊缝进行检查,当发现超标缺陷时,应经处理后方可施焊。点固焊缝两天应用磨光机打磨成斜坡状,使其熔合良好。
i 施焊工艺参数,电焊条E4303,烘干温度为150℃,时间为90分钟。
第一层焊条直径3.2,焊接电流80-90A,电弧电压21-23V。第二层焊条直径4.0,焊接电流160-175A,电弧电压22-25V。第三层焊条直径4.0,焊接电流160-175A,电弧电压22-25V。锅筒外部(锅筒底部)用钢丝刷或角向磨光机清除焊缝外表面杂物,应清除到能看到良好的焊道并无缺陷。如果发现有可见焊接缺陷时,应立即清除干净后方能进行焊缝表面的施焊工作。表面焊缝为铆位焊缝,焊条直径3.2,焊接电流70-85A,电弧电压20-20V,施焊时不得在锅炉其他部位进行引弧打火。
j 每层焊完后,应清除焊渣及飞溅物,检查无焊接缺陷时方可进行下一层施焊工作,如果发现有超标缺陷时,应及时清除后方能进行下一层施焊工作。
k 焊缝检查,用焊缝规检查焊缝外形尺寸,焊缝应与母材圆滑过渡。焊缝高度应不低于母材,焊缝宽度为超出坡口两边边缘1-1.5 mm,表面不平度不大于1.5mm,无弧坑、表面无夹渣、咬边、裂纹及气孔等缺陷。
l 射線探伤应按JB/T4730.2-2005标准执行,不低于II级为合格。射线探伤不合格部位应进行返修,同一位置上的返修不宜超过2次,如果超过2次,应当经过单位技术负责任人批准。返修的部位、次数及返修情况应当存入锅炉修理技术档案,返修后应进行射线探伤(其中挖补焊缝位置应为100%)
四、 水压试验
1. 检查清理锅筒内部后,关闭人孔、手孔等部位。清除受压元件上表面烟灰和污物,对不参加水压试验的连通件。如:锅炉范围以外的管路、安全阀等,应采取安全可靠的隔断措施。
2. 锅炉本体上应安装两只均在校验合格期内的压力表,量程为试验压力的1.5-3倍,精度不低于2.5级。
3. 水压试验在内部检验合格后进行,环境温度不得低于5℃,否则要有防冻措施,给水温度应不低于大气的露点温度,一般为20-70℃。
4. 使用单位安全管理员,安装单位技术负责人及负责该项目的监督检验人员到场后开始水压试验工作。
5. 进行水压试验时,水压应当缓慢升至额定工作压力1.25Mpa时(升压速率每分钟不超过0.5Mpa),应当暂停升压,检查有无漏水或者异常情况,然后再升至试验压力1.65Mpa,达到保压时间后,降至工作压力进行检查,检查期间压力应当保持不变,受压元件金属壁和焊缝上没有水珠和水雾,没有发现明显残余变形即为合格。
五、 整改建议
修理工作完成合格后,我们对受检单位提出以下建议:
1. 增加一套锅炉炉外水处理设备。
2. 聘用持有水处理化验员证并拥有丰富经验的人员,按相关技术规程进行操作。
3. 提高管理水平,完善相关操作规程,增加化验记录,及时掌握各项水质指标。
通过上述方法整改处理后,该企业特种设备运行良好,安全与经济效益稳定。■