鍋爐安裝監(jiān)督檢驗(yàn)中母材厚度的適用

鍋爐安裝監(jiān)督檢驗(yàn)中母材厚度的適用

現(xiàn)代高產(chǎn)、高參數(shù)電壓爐的安裝技術(shù)越來越先進(jìn)，裝飾設(shè)備越來越先進(jìn)，安裝周期也越來越短。安裝單位為了節(jié)約成本,降低開支,可能存在一些未按規(guī)程執(zhí)行的情況。部分業(yè)主對(duì)鍋爐安裝法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)不熟悉,或?yàn)榱斯こ瘫M快完工,早日獲得較大經(jīng)濟(jì)效益,置安全隱患于不顧。為了加強(qiáng)鍋爐安裝過程的監(jiān)督管理,規(guī)范鍋爐安裝監(jiān)督檢驗(yàn)工作,保證鍋爐的安全運(yùn)行,國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局于2004年6月23日發(fā)布了TSGG7001—2004《鍋爐安裝監(jiān)督檢驗(yàn)規(guī)則》。該規(guī)則詳細(xì)地規(guī)定了如何實(shí)施監(jiān)檢,對(duì)于正確指導(dǎo)安裝監(jiān)檢工作有極其重要的意義。但《鍋爐安裝監(jiān)督檢驗(yàn)規(guī)則》畢竟不是作業(yè)指導(dǎo)書,里邊的內(nèi)容不可能事無巨細(xì)均有規(guī)定,這就需要參考其他技術(shù)規(guī)范、技術(shù)規(guī)程。通過這幾年的安裝監(jiān)檢,筆者對(duì)《鍋爐安裝監(jiān)督檢驗(yàn)規(guī)則》中未詳加說明而又有可能引起忽視的一些做法進(jìn)行探討,不當(dāng)之處請予以指正。1關(guān)于問題的討論1.1未實(shí)際安裝換證是否已經(jīng)到期近2年許多安裝單位許可證到期,在超出許可證有效期的情況下安裝隊(duì)繼續(xù)安裝或開始安裝,如何處理?對(duì)于前一種情況,視為許可證有效,并在許可證到期前提醒安裝單位需提前申請換證;對(duì)于后一種情況,即使他在安裝告知時(shí)證件未到期,由于種種原因推遲安裝,仍要求提供至少是安裝換證已經(jīng)受理的證明文件。2007年末國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局頒布發(fā)質(zhì)檢辦特函575號(hào)《關(guān)于進(jìn)一步做好特種設(shè)備行政許可工作有關(guān)問題的通知》,規(guī)定:“獲證單位在許可證有效期屆滿前,按照規(guī)定的時(shí)限向許可證審批機(jī)關(guān)提出換證申請,并已獲得受理的,審批機(jī)關(guān)應(yīng)當(dāng)在其許可證有效期滿前,作出是否準(zhǔn)予換證的決定。發(fā)證機(jī)關(guān)逾期未作決定的,視為準(zhǔn)予原許可證延續(xù),發(fā)證機(jī)關(guān)應(yīng)當(dāng)及時(shí)為申請單位更換有效期至準(zhǔn)予延續(xù)期限的許可證書”。這樣“許可證超期未受理”就不再成為問題。1.2u3000厚度范圍鍋爐常用的焊接工藝評(píng)定采用的是《蒸汽鍋爐安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》(以下簡稱《規(guī)程》)附錄Ⅰ,其中重要因素劃分中有母材厚度及熔敷金屬厚度,其中表Ⅰ-2中規(guī)定評(píng)定母材厚度有效范圍見表1。在DL/T868—2004《焊接工藝評(píng)定規(guī)程》中,對(duì)于評(píng)定母材厚度有效范圍有不同規(guī)定,見表2:可見,在工藝試件厚度范圍為8～40mm時(shí),適用的母材厚度略有區(qū)別。如厚度為16mm的評(píng)定試件,可適用范圍按《規(guī)程》為12～24mm,但按《焊接工藝評(píng)定規(guī)程》適用范圍放寬到12～32mm。熔敷金屬厚度有同樣規(guī)定。筆者認(rèn)為《焊接工藝評(píng)定規(guī)程》既然是電力行業(yè)鍋爐安裝應(yīng)采用的焊接工藝評(píng)定規(guī)則,在安裝單位采用此規(guī)則時(shí)應(yīng)允許使用。1.3單根水壓試驗(yàn)1)在DL/T5047—95《電力建設(shè)施工及驗(yàn)收技術(shù)規(guī)范》中的鍋爐機(jī)組篇,對(duì)于合金鋼材料安裝前必須進(jìn)行材質(zhì)復(fù)查,除核查安裝單位必須有合金鋼材料光譜分析記錄外,在《鍋爐安裝監(jiān)督檢驗(yàn)規(guī)則》中同時(shí)明確了監(jiān)檢單位尚需對(duì)受控合金鋼管材進(jìn)行不少于5%的光譜分析抽查。2)對(duì)于過熱器、再熱器、省煤器,《電力建設(shè)施工及驗(yàn)收技術(shù)規(guī)范》中的鍋爐機(jī)組篇規(guī)定:對(duì)安裝后出現(xiàn)缺陷不能處理的受熱面管子,在組裝前應(yīng)做1次單根水壓試驗(yàn),試驗(yàn)壓力為工作壓力的1.5倍,無時(shí)間規(guī)定。同時(shí)對(duì)水冷壁管無此類規(guī)定。而在《蒸汽鍋爐安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》中規(guī)定:工地組裝的受熱面管子可與本體同時(shí)進(jìn)行水壓試驗(yàn),制造時(shí)的單根水壓試驗(yàn)壓力為元件工作壓力的2倍(p≥13.7MPa的鍋爐此試驗(yàn)壓力可為1.5倍)。實(shí)際操作中單根水壓費(fèi)時(shí)不多,操作簡單,而不進(jìn)行此工作,出現(xiàn)問題時(shí)處理極其麻煩。故一般建議:所有受熱面管子(包括水冷壁管)在組裝前均應(yīng)做1次單根水壓試驗(yàn),試驗(yàn)壓力為工作壓力的2倍(p≥13.7MPa的鍋爐此試驗(yàn)壓力可為1.5倍),時(shí)間10～20s。1.4焊接代號(hào)1.4.1金鋼管道檢查試件數(shù)量對(duì)于材料為合金鋼的受熱面管子的對(duì)接焊縫,《規(guī)程》中規(guī)定:在“五同”情況下檢查試件數(shù)量為接頭數(shù)的0.5%且至少1件,合金鋼管道檢查試件數(shù)量為接頭數(shù)的1%且至少1件。但請注意,《規(guī)程》同一條第10款中同時(shí)規(guī)定:產(chǎn)品檢查試件應(yīng)由焊該產(chǎn)品的焊工焊接。也就是說,如果該批合金鋼受熱面管子的焊接接頭數(shù)量雖然只有不到200個(gè),本來焊接試樣1件足矣,但如果焊該批焊接接頭的焊工不止1人,則試樣數(shù)量亦不止1個(gè),有幾個(gè)焊工在施焊該批焊接接頭,即需做幾個(gè)試樣。這在焊工臨時(shí)有變更時(shí)就需注意。1.4.2個(gè)背彎的矯正《規(guī)程》第100條規(guī)定:管子的彎曲試樣切取2個(gè),1個(gè)面彎,1個(gè)背彎。而焊接工藝評(píng)定中對(duì)厚度大于等于10mm的允許用4個(gè)側(cè)彎試樣代替2個(gè)面彎試樣、2個(gè)背彎試樣。于是有安裝單位就用2個(gè)側(cè)彎試樣來代替1個(gè)面彎、1個(gè)背彎試樣。這不正確,不能代替。1.5《規(guī)》與《規(guī)矩》的關(guān)系在《規(guī)程》中,第85條規(guī)定了集箱、管子、管道和其他管件的環(huán)焊縫,射線或超聲波探傷的數(shù)量:(僅摘錄有異議部分)。1)當(dāng)外徑大于159mm,或者壁厚大于或等于20mm時(shí),每條焊縫應(yīng)進(jìn)行100%探傷。2)工作壓力大于或等于9.8MPa的管子,其外徑小于或等于159mm時(shí),安裝工地至少為接頭數(shù)的25%。而DL/869—2004《火力發(fā)電廠焊接技術(shù)規(guī)程》中類似條文卻有不同規(guī)定:1)外徑大于159mm或者壁厚大于20mm的管道,每條焊縫應(yīng)進(jìn)行100%探傷2)工作壓力不小于9.81MPa的鍋爐的受熱面管子,除做不少于25%的射線檢驗(yàn)外,還應(yīng)另做25%的超聲波檢驗(yàn)。可見,2個(gè)規(guī)程表述方法及要求略有不同?！痘鹆Πl(fā)電廠焊接技術(shù)規(guī)程》中壓力等級(jí)劃分通篇依“9.81MPa”為分界線,而《規(guī)程》中則以“9.8MPa”為分界線,實(shí)際上制造廠產(chǎn)品質(zhì)量證明書寫的卻是“9.8MPa”。而對(duì)于壁厚恰好為20mm的管道,《火力發(fā)電廠焊接技術(shù)規(guī)程》中規(guī)定:當(dāng)其外徑小于或等于159mm且工作壓力小于等于9.81MPa且工作溫度小于等于450℃時(shí),按Ⅱ類焊接接頭處理,即無損檢測比例為5%。實(shí)際上在額定工作壓力為5.3MPa的蒸汽管道中,高低溫過熱器間的連通管即有壁厚恰好為20mm厚的,而此處溫度難說會(huì)不會(huì)小于450℃。故在實(shí)際監(jiān)檢中對(duì)于上述問題應(yīng)按以下方法處理:1)當(dāng)外徑大于159mm,或者壁厚大于或等于20mm時(shí),每條焊縫應(yīng)進(jìn)行100%探傷。(同《規(guī)程》)★外徑大于159mm,壁厚小于20mm的汽水管道,如采用UT,則尚需RT,數(shù)量為20%的UT數(shù)量。2)工作壓力大于或等于9.8MPa的鍋爐的受熱面管子,安裝工地至少射線檢驗(yàn)數(shù)量為接頭數(shù)的25%?？梢宰龀暡z驗(yàn),還應(yīng)另做25%的射線探傷。出現(xiàn)返修時(shí)依規(guī)定:對(duì)該焊工當(dāng)日的同一批焊接接頭中按不合格焊口數(shù)加倍檢驗(yàn),加倍檢驗(yàn)中仍有不合格時(shí),則該批焊接接頭評(píng)為不合格。此規(guī)定易為安裝單位接受,規(guī)定也較為合理。1.6對(duì)鍋爐受體面接頭光譜分析的查在JB/T1611—93《鍋爐管子技術(shù)條件》中,對(duì)合金鋼焊縫要求逐條打光譜。《火力發(fā)電廠焊接技術(shù)規(guī)程》中對(duì)耐熱鋼部件焊后光譜分析復(fù)查規(guī)定如下:1)鍋爐受熱面管子不少于10%,如發(fā)現(xiàn)材質(zhì)不符,則應(yīng)對(duì)該項(xiàng)目焊縫金屬進(jìn)行100%光譜復(fù)查。2)其他管子及管道100%。筆者認(rèn)為焊接用的合金鋼焊絲一盤,不太會(huì)變更,故對(duì)鍋爐受熱面管子抽檢不少于10%已夠。在《鍋爐安裝監(jiān)督檢驗(yàn)規(guī)則》中,除規(guī)定對(duì)合金鋼材料的焊接接頭光譜分析記錄進(jìn)行核查簽字確認(rèn)外,同時(shí)明確了監(jiān)檢單位尚需對(duì)受控合金鋼管材進(jìn)行抽查。抽查比例:受熱面管不少于5%,鍋爐管道不少于1%。1.7無損檢測比例無檢測1)無直段彎頭的無損檢測:現(xiàn)在鍋爐上大量采用無直段彎頭,特別有些制造單位,出廠的汽水管道全是直管加無直段彎頭,制造工作是簡單了,但現(xiàn)場卻留下大量的焊接工作。而對(duì)于無直段彎頭,《規(guī)程》中明確規(guī)定“無直段彎頭與管道對(duì)接焊縫應(yīng)經(jīng)100%射線探傷合格”,考慮的是彎頭本身的殘余應(yīng)力與焊縫的焊接應(yīng)力疊加,會(huì)產(chǎn)生很大的局部應(yīng)力。而許多安裝單位卻不考慮這些,無視《規(guī)程》中上述條文,將焊口數(shù)統(tǒng)計(jì)入總數(shù),再按外徑大小確定無損檢測比例。這實(shí)際上降低了檢測要求。2)對(duì)于管道的對(duì)接焊縫中心線距管道彎曲起點(diǎn)、支吊架邊緣的距離,規(guī)程明確規(guī)定“應(yīng)不小于管道外徑,且不小于100mm”。由于制造廠生產(chǎn)直管件尺寸有偏差,加上提供的又是無直段彎頭,有時(shí)中間僅差50～100mm,安裝單位往往就再加一段直管焊接,兩焊縫的無損檢測也未按100%執(zhí)行,這些都不正確。3)管道的布置①管道應(yīng)有一定的坡度,坡度應(yīng)不小于0.002,以便于放水和疏水。蒸汽管道的最低點(diǎn)必須裝設(shè)疏水閥,以免管道開始投入運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生水擊。②管道布置時(shí)應(yīng)考慮在管道與梁、柱、墻及管道相互之間留有一定的距離,以滿足施工、檢修、保溫包扎及熱脹冷縮的要求。由于設(shè)計(jì)與實(shí)際的差距,制造廠出來的管道元件在現(xiàn)場按圖紙施工時(shí),往往與梁、柱、墻、樓梯等相碰,或距離極小,不能滿足上述要求,現(xiàn)場安裝監(jiān)檢時(shí)須加以注意,發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)及時(shí)提出,以保證以后的檢修方便,和安全運(yùn)行。管道及管道元件的安裝可參照GB50235—97《工業(yè)金屬管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》執(zhí)行。1.8現(xiàn)場焊接1.8.1繼續(xù)焊接設(shè)備設(shè)備現(xiàn)場焊接時(shí)施焊環(huán)境惡劣,鍋爐房高大空曠,四處漏風(fēng),一般無取暖設(shè)備。而為保證焊接質(zhì)量,一般有以下規(guī)定:1)手工電弧焊時(shí)風(fēng)速不應(yīng)超過8m/s;2)氬弧焊時(shí)風(fēng)速不應(yīng)超過2m/s;3)焊接電弧1m范圍內(nèi)的相對(duì)濕度不得大于90%;當(dāng)焊件表面潮濕、有雨雪覆蓋,或在下雨雪、刮風(fēng)期間,焊工及焊件無保護(hù)措施時(shí),不應(yīng)進(jìn)行焊接。安裝單位及業(yè)主為趕進(jìn)度,往往不顧這些,安裝監(jiān)檢時(shí)需特別注意,以免影響焊接質(zhì)量。1.8.2施焊過程中,主要是在工期緊的工況下施焊盡管經(jīng)過自檢及監(jiān)檢,但仍會(huì)碰到制造廠出來的集箱有少開孔的情況,筆者曾碰到過熱器集箱少開1個(gè)孔的情況。因工期緊,制造單位為外地單位,故在要求制造單位提供相應(yīng)的情況說明并提供相應(yīng)的制造要求后,同意由安裝單位來施焊。再聯(lián)系1家制造單位按圖開孔后,要求安裝單位提供相應(yīng)的焊接工藝評(píng)定,并按焊接工藝施焊。施焊完畢進(jìn)行局部熱處理后,對(duì)該角焊縫進(jìn)行表面探傷。1.9腫脹管盡管現(xiàn)在大多數(shù)鍋爐(包括工業(yè)鍋爐)采用焊接結(jié)構(gòu),有一些電站鍋爐仍采用脹接結(jié)構(gòu),對(duì)于脹管,需從以下幾個(gè)方面加以監(jiān)督:1.9.1設(shè)計(jì)脹接工藝程序《規(guī)程》規(guī)定:脹接前應(yīng)進(jìn)行試脹工作,應(yīng)檢查脹管器的質(zhì)量和管材的脹接性能。并規(guī)定,施工單位應(yīng)根據(jù)鍋爐設(shè)計(jì)圖樣和試脹結(jié)果制定脹接工藝規(guī)程。每1批管材的脹接性能未必一樣,所以需要在安裝現(xiàn)場進(jìn)行脹接的鍋爐出廠時(shí),鍋爐制造單位應(yīng)提供適量同鋼號(hào)脹接試件,目的是為了安裝單位熟悉管材的脹接性能。但現(xiàn)在有很多安裝單位未經(jīng)試脹,就提供了同樣脹接工藝,試脹完畢也不對(duì)原工藝作任何修改,不制定新的脹接工藝規(guī)程,不妥。1.9.2管口均有超出范圍《規(guī)程》規(guī)定:當(dāng)采用內(nèi)徑控制法時(shí),脹管率一般控制在1%～2.1%范圍內(nèi)(計(jì)算公式見《規(guī)程》)。文中使用“一般”二字,可見意識(shí)到1臺(tái)鍋爐上千個(gè)焊口,每個(gè)脹接管口均作上述要求是困難的。因此,允許少量脹口的脹管率在控制范圍之外,但水壓試驗(yàn)要通過?！兑?guī)程》中沒有具體對(duì)超出范圍作出具體規(guī)定。DL/T5047—95《電力建設(shè)施工及驗(yàn)收技術(shù)規(guī)范》中的鍋爐機(jī)組篇也無相關(guān)規(guī)定。GB50273—98《工業(yè)鍋爐安裝工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》對(duì)此有具體規(guī)定:脹管率超出控制范圍時(shí),超脹的最大脹管率,當(dāng)采用內(nèi)徑控制法時(shí),不得超過2.6%;當(dāng)采用外徑控制法時(shí),不得超過2.5%;同一鍋筒上超脹管口數(shù)量不得大于脹接總數(shù)的4%,且不得超過15個(gè)。1.9.3試驗(yàn)壓力保壓脹接質(zhì)量的最終評(píng)定通過水壓試驗(yàn)予以確認(rèn)?！兑?guī)程》中規(guī)定升到試驗(yàn)壓力時(shí)檢查無漏水或異?，F(xiàn)象,升到試驗(yàn)壓力保壓20min后,降到工作壓力后脹口處不滴水珠。因此可以認(rèn)為脹接鍋爐的脹口,嚴(yán)密性的要求是“降到”工作壓力后脹口處不滴水珠,至于超壓期間脹口滴水,應(yīng)該不能作為評(píng)價(jià)脹口脹接質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)。1.10水壓試驗(yàn)泵參數(shù)1)水壓試驗(yàn)前的焊接工作需已全完成。特別需注意的是:焊在受熱面管子或鰭片上的所有部件,如鰭片、銷釘、防磨罩、熱工測量元件等均已施焊完畢;焊在受熱面上的臨時(shí)吊件或安裝加固件已割。否則水壓后再焊接有可能損傷管子。2)水壓試驗(yàn)前對(duì)水壓試驗(yàn)泵的審查。所有的規(guī)范中均未提及水壓試驗(yàn)時(shí)對(duì)試壓泵的要求,但水泵的主要性能參數(shù)除了額定壓力外,還有流量。有一些安裝單位配備的水壓試驗(yàn)泵額定壓力足夠,但高壓時(shí)的流量特別小。如某安裝單位安裝1臺(tái)UG-150/9.8-M4的鍋爐,選用1臺(tái)4DSB型水壓試驗(yàn)泵,額定壓力為40MPa,高壓流量卻僅為30L/h,結(jié)果可想而知,從工作壓力9.8MPa打到11.3MPa,尚未到試驗(yàn)壓力13.6MPa,就耗時(shí)3h多。雖然規(guī)程只規(guī)定升壓速度不能大于0.2MPa/min,未規(guī)定不能小于多少,但規(guī)程規(guī)定了保壓時(shí)間為20min。而且鍋爐長期超壓,應(yīng)該對(duì)鍋爐本身、對(duì)周圍的人員均有極大的安全隱患。后來在筆者的建議下更改了水壓試驗(yàn)泵,用時(shí)1h即從9.8MPa升到13.6MPa,水壓試驗(yàn)圓滿成功。3)合金鋼材料的脆性轉(zhuǎn)變溫度。T91/P91鋼以其良好的高溫持久強(qiáng)度、熱穩(wěn)定性和高溫抗蠕變能力等綜合性能,在電站鍋爐的過熱器、再熱器及主蒸汽管道上獲得越來越廣的應(yīng)用。但此類材料有較高的脆性轉(zhuǎn)變溫度,在冬季進(jìn)行此類材料的水壓試驗(yàn)時(shí)需要特別注意。制造