电站锅炉安装监检发现的典型问题剖析

电站锅炉安装监检发现的典型问题剖析
1、自针对电站锅炉的安装监督检验实施以来，已走过十余个年头，电力行业对此已逐步接受。

在安装监检过程中发现了较多的问题，既有特种设备安全技术规范、标准与电力规程、规范的碰撞、冲突，也有超（超）临界锅炉普及带来的新问题。

笔者搜集了一些近期在电站锅炉安装监检发现的典型问题，这些问题在其它文献较少提及，在此列出同大家交流。

1、质量体系专业：
1．1认证后即不完整执行的安装质量体系
安装单位均取得了《锅炉安装许可证》，但在工程项目不按取、换证时制定的质量管理体系运行，只按照根据GB/T19001：2008《质量管理体系要求》制定的程序运作，不符合TSG Z0004-2007《特种设备制造、安装、改造、维修质量保证体系基本要求》。

突出表现为：
1．1．1未任命质量保证体系责任人员，包括质量保证工程师和设计、材料、工艺、焊接、热处理、无损检测检验与试验等质量控制系统责任人员。

1.1.2缺少设计控制内容，安装过程中无对外来设计文件控制的规定。

1.1.3、缺少执行特种设备许可制度。

1.2不执行特种设备安全技术规范
受以往习惯的影响，电厂与安装单位签订施工合同时，只泛泛要求执行国家、行业标准，在合同技术要求部分，所列标准均为电力行业标准，导致在安装中未执行TSG G0001-2012《锅炉安全技术监察规程》及其中规定的除DL5090.2-2012以外的标准。

1.3质量管理体系执行不力，有令不行
如某安装现场对物资管理的检查中发现，相关验收记录表格不符合《项目部物资部物资管理手册》中“3.3物资验收管理”的要求；另一方面，《项目部物资部物资管理手册》中乙供采购物资验收管理不符合公司《物资管理程序》要求，程序文件中5.2.1要求“项目物资部负责组织策划和实施验收工作，各使用部门应参与验收”。

2、锅炉专业
2.1通球球径的选择问题
DL5190.2-2012《电力建设施工技术规范第2部分：锅炉机组》：5.1.6规定：通球球径应符合本部分表5.1.6规定，在执行过程中产生众多歧义，如以某φ28×7.2的直管（无内螺纹）为例，计算球径为：
0.70Di=0.70×13.6=9.52mm,实际选取球径时，有的单位按此数据，有的单位圆整为9 mm，有的单位采
用四舍五入法取10.0mm.第1种做法看似满足标准，但实际使用的钢球达不到也没有必要达到这样的精度;第2种做法误解了通球试验的本义，通球试验意在发现管内异物，如果选用球径小于计算球径，某些异物就不能发现，通球试验就失去其意义。

第3种做法有时也会出现选用球径小于计算球径的情况。

另外在管子内径Di的选取上，发现另有的单位根据安装说明书，正确的做法笔者认为是选用球径应不小于计算球径且取整数。

2.2锅炉设备的保管问题
在锅炉安装说明书及有关标准中，对设备的保管都作出了严格的规定，但设备保管不善的情况屡屡发生。

如将不锈钢管露天存放并与碳钢混放、接触（图1、图2），联箱敞口并长时间浸泡在水中（图3）
图1不锈钢管露天存放并与碳钢混放图2不锈钢管上因保管不善产生锈迹
图3管子封口损坏并浸泡在水中
3因起吊螺旋段水冷壁而伤及管子母材
为了起吊螺旋段水冷壁，某现场安装单位割开鳍片让吊耳穿过（图4），因螺旋段水冷壁鳍片宽度较垂直段小，常造成起吊孔两侧管子被割伤，其中1根管被子严重割伤，最深处约4mm。

有的安装单位将吊耳直接焊在管子上（图5），同样对管子造成伤害。

为避免伤及管子，有的安装单位采用了改进方法，将吊耳焊在张力板上（图6）。

这说明：只要开拓思路，是能够避免因起吊螺旋段水冷壁而伤及管子母材的情况出现，这对起吊其它受热面部件也有借鉴意义。

图4 割开鳍片伤及管子图5 吊耳直接焊在管子上
图6 吊耳在张力板上生根
3、焊接及热处理专业
3.1密封问题
水冷壁等部件为了对口，用火焰切割鳍片，切割后鳍片形状不规则（图7），且在末端不开止裂孔（图8）。

只用砂轮机清理外部铁渣，缝隙内部铁渣、过热组织未清理，导致密封焊接质量差（图9），甚至出现裂纹等缺陷（图10）。

火焰切割鳍片这种施工方法虽然可依靠加强操作者的责任心、经验有所改进，但解决不了根本问题，现阶段较先进的做法是使用等离子切割，并使用二氧化碳保护半自动焊接，既提高密封焊接质量，又能减少管排变形。

图7 火焰切割鳍片间隙形状不规则图8 鳍片间隙似裂缝
图9 密封焊缝成形质量差图10 密封焊缝裂纹
4.2焊接热处理自动记录曲线不完整，未进行焊后热处理质量评价。

DL/T819-2010《火力发电厂焊接热处理技术规程》：3.1指出：焊接热处理包括预热、后热和焊后热处理，有人将焊接热处理概念曲解，致使进行电加热预热焊口的焊接热处理自动记录曲线仅有焊后热处理部分；2010版热处理规程较前一版本增加了焊后热处理质量评价工作环节，并有相应的记录表格，虽然该标准已于2011.5.1正式实施，但部分安装单位至今未进行这项工作。

4.3焊接工艺超出工艺评定范围及焊工越项
这个问题突出表现在某些厚壁小径管焊接上，有的单位出于提高外观质量或其它目的，盲目采用全氩弧焊接（TIG）厚壁小径管,例如某高温再热器管规格为φ76×16，制定工艺时采用全氩弧焊接，查对应的工艺评定所使用的试件为φ51×7的管子，其适用焊件厚度的上限值为12mm,显然该焊接工艺已超出工艺评定的厚度范围，同时拟承担焊接任务的焊工考核时该项目时的试件规格为φ48×6的管子，其适用焊件焊缝金属厚度的最大值为12mm,同样超出该焊工的施焊范围。

这就要求焊接技术人员在制定焊接工艺时，既要考虑焊接工艺评定的适用范围，也要考虑现有焊工的资质覆盖范围。

4未编制地面组合时所编管屏号与实际位置对应表
部分在地面组合的管屏如低温过热器，是按地面堆放顺序对管屏编号的，而在吊装时，是根据现场情况安放管屏，存在地面组合时所编管屏号与实际位置可能不对应的情况，因此要求焊接技术人员编制地面组合时所编管屏号与实际位置对应表，以保证可追溯性。

4、金属检验专业
4.1施工组织设计等作业文件缺乏针对性
电建公司各项目所编制的施工组织设计、作业指导书、工艺卡相同内容多，未针对工程特点编制。

如T/P91钢焊接接头的超声波探伤时，横波声速变化对探头K值、缺陷定位均有影响，对示波屏显示数值必须进行修正。

同理T/P91钢部件测厚检验也应调整声速，进行光谱分析后应磨去弧光灼烧点，这些均应作业文件中有所反应。

4.2在超声检验焊口前对部件情况了解不够
DLT820-2002《管道焊接接头超声波检验技术规程》要求检验前应了解管道名称、材质、规格、焊接工艺、热处理情况、坡口型式、内壁加工面情况，并进行焊接接头中心位置的标定；焊缝两侧的母材，检验前应测量管壁厚度。

检验人员对此了解不够，如只知坡口型式，不知具体尺寸，会影响对坡口未熔合等缺陷的判定；或者未按要求测厚，造成不能准确判别根部缺陷。

4.3超声检验焊口前未进行校准
DL/T820-2002详细规定了仪器、探头、仪器和探头系统的校准（校验）要求，检查中发现未按要求校准，或者虽声称校准却无记录可查，这样会直接导致检验精度的降低。

4.4无损检验报告中无缺陷位置或不能追溯至实际位置
射线、超声检验报告中要求有缺陷位置内容，检查中发现有的报告格式没有缺陷位置内容，有的射线检验报告中把缺陷在底片上的钟点位置写作缺陷位置，有的仅写缺陷位置没有坐标系的说明导致无法与实际位置对应。

4.5检验及验收标准选用有误
检查中发现有的单位检验及验收标准选用有误，或者不用验收标准，或者采用了过期的版本。

如光谱分析验收标准有的安装单位写为DL438-2009，正确的验收标准焊缝应按DL/T869-2012，其它按相应的《电力建设施工技术规范》。

4.6暗室条件不能满足现场要求
检查中发现暗室暗室面积小，无除湿机和底片烘干箱，暗室墙面未刷黑灰色无光漆，干、湿区界限不清，未配置药液温度计，缺少防触电措施等情况。

主要原因是对暗室配置不够重视，实际上暗室工作
对底片质量至关重要，暗室工作的任何不足都可能导致底片质量下降甚至成为废片。

4.7无法采用合同要求的检验方法，没有报批手续及针对此焊口的质量保证措施
现场部分焊口因为多种原因，无法采用合同要求的检验方法，检查中发现检验人员擅自采用其它检验方法，如应当射线、超声探伤的焊口采用表面探伤，焊口层间及根部就未检到。

正确的做法是：因此类焊口靠检验无法确保质量，故应提前制定施焊特别质量保证措施，如选派优秀焊工、旁站监督等，检验人员应填写《特殊放行焊口审批表》，列出焊口无法按规定方法检验的原因，并报项目部、监理、甲方审核、批准。

4.8射线透照时水冷壁内螺纹与焊缝影像重叠
检查中发现当透照带有内壁螺旋槽的水冷壁焊口时，椭圆间隙仍按以3mm～10mm控制，导致底片上焊缝边缘出现内螺纹影像，妨碍对底片有效评定，故DLT821-2002《钢制承压管道焊接接头射线检验技术规程》要求采用垂直透照，实践操作中，为超标缺陷定位方便且避免内螺纹影像落于焊缝上，可倾斜透照且椭圆短轴内侧间距控制在0～2mm范围。

4.9γ源透照小径管焊缝，透照厚度（TA)超出规程要求
根据DL/T821-2002: 表 5， Se75透照厚度（TA)范围:40mm≥TA≥10mm； Ir192透照厚度（TA)范围:95mm ≥TA≥20mm;如使用Se75透照小径管焊缝，透照厚度（TA)范围都能满足规程要求，表明标准推荐使用Se75透照小径管焊缝；检查中发现有用Ir192透照小径管焊缝时，部分规格小径管透照厚度TA＜20mm，这样会出现底片质量差的情况，故不允许如此。

4.10检验记录图不全或无制图、审核签字
检查中发现只有锅炉受热面的检验记录图而无附属管道的，导致附属管道焊口无法追溯，这是由于对附属管道的不重视引起的，而附属管道（电厂称炉外管）一旦发生事故容易伤人，这样在移交后，电厂不得不对炉外管焊口重新普查。

有的检验记录图无制图、审核签字，如果出错无法追责，导致作图随意、漏洞百出。

5、制造质量
锅炉出厂前虽经过重重检验，但安装前发现的大量缺陷反映出制造质量把关不严。

突出的既有因设计、制造错误导致设备几何尺寸不正确，如受热面管子因尺寸不对无法对口（图11），钢架与管道交叉时互相接触（图12），钢平台与管道距离不够（图13），影响保温及膨胀。

也出现难以解释生成原因的受热面管子缺陷（图14、15）。

而堵阀尤其是铸造堵阀阀体表面缺陷更成为普遍现象（图16），其形成原因为：耐热钢铸件
在浇注和凝固收缩过程中，不仅要受到型壳的阻碍，还会受到自身结构的阻碍，热处理的加热和冷却过程中，由于铸件的热传递不及锻件和轧钢，因此热裂纹是耐热钢铸件中最容易产生的铸造缺陷；同时这类铸件在浇注系统设置时很难对所有热节（铸造热节，是指铁水在凝固过程中，铸件内比周围金属凝固缓慢的节点或局部区域）进行补缩，因此这类铸件也容易产生缩孔、缩松、缩裂等缺陷。

此外由于铸造原因，在浇注过程中，会产生铁水带走型壳表面的砂造成表皮下的一些微小夹砂、夹渣等缺陷，这类缺陷多出现在表面以下2~5mm左右。

最后，铸钢件的时效处理的时间长短也是产生缺陷的因素。

铸钢件的时效时间不够，投入运行前铸钢件内部应力释放，铸件内部的缺陷在此时扩展，部分带尖角的缺陷就表现为裂纹状态。

图11水冷壁管子与管座接管无法焊接图12再热热段管道与垂直支撑钢梁相碰
图13 堵阀阀体与栏杆之间最小距离约9cm 图14 水冷壁管凹槽穿透管壁
图15 水冷壁管孔洞图16 再热冷段堵阀裂纹
5讨论与建议：
TSG G0001-2012《锅炉安全技术监察规程》已于2013.6.1正式执行，并吸收了DL5190.2《电力建设施工技术规范第2部分：锅炉机组》等标准，但电力行业（包括建设、安装单位）仍沿袭以往工作模式，不按该安全技术规范执行。

建议借《特种设备安全法》即将于2014.1.1实行之机，加强新锅规等在电站锅炉安装时的贯彻、执行力度。

另一方面，相关安全技术规范、标准也要与时俱进作出修订，如TSG Z0004-2007中的“质量保证体系”概念仍停留在GB/T19001的1990版阶段，又例如同为国家能源局发布的标准，在应用于电站锅炉时，NB/T47014《承压设备焊接工艺评定》与DL/T868-2004《焊接工艺评定规程》、NB/T47013《承压设备无损检测》与 DL／T 820—2002《管道焊接接头超声波检验技术规程》、DLT821-2002《钢制承压管道焊接接头射线检验技术规程》存在明显的冲突，且NB/T47013《承压设备无损检测》因脱胎于JB4730-1994《压力容器无损检测》，对电站锅炉的特点考虑不足，如受热面小管焊口的透照次数规定，在技术可行性、缺陷检出率与经济性方面存在争议；管道焊缝超声波探伤中无针对根部缺陷的K值选择、与结构反射的区分的规定。

1、TSG Z0004-2007《特种设备制造、安装、改造、维修质量保证体系基本要求》
2、DL5190.2-2012《电力建设施工技术规范第2部分：锅炉机组》
3、DL438-2009《火力发电厂金属技术监督规程》
4、DL/T819-2010《火力发电厂焊接热处理技术规程》
5、DLT868-2004《焊接工艺评定规程》
6、TSG Z6002-2010《特种设备焊工考试规则》
7、DLT820-2002《管道焊接接头超声波检验技术规程》
8、DLT821-2002《钢制承压管道焊接接头射线检验技术规程》
9、TSG G0001-2012《锅炉安全技术监察规程》
10、NB/T47014《承压设备焊接工艺评定》
11、NB/T47013《承压设备无损检测》。