锅炉制造监督检验需要注意的几个问题
韩利
延边朝鲜族自治州特种设备检验中心
引言:锅炉作为一种重要的特种设备,广泛应用于工业生产和民生领域,其制造质量关系到设备的安全运行和使用寿命,一旦出现质量问题,可能引发严重的安全事故,造成人员伤亡、财产损失,所以锅炉制造监督检验工作十分重要[1]。
一、材料质量控制
检验人员需要仔细核对每一批材料随附的材质证明书、质量合格证书等原始文件,逐一确认材料的牌号、规格尺寸、详细的化学成分以及各项力学性能指标是否都严格满足规范的规定。与此同时,对材料实物本身进行细致的外观检查。认真查看材料表面和边缘是否存在诸如裂纹、夹层、折叠、严重的锈蚀或其他可能影响使用安全的明显缺陷。特别是对于锅炉中承受关键载荷的重要部件,例如锅筒、集箱等部位所用的材料,针对这些核心部件,按照标准规定进行必要的理化性能检验,包括进行材料的拉伸试验以测定其强度与塑性,以及冲击试验来评估其在低温或冲击载荷下的韧性表现,确认材料内部质量可靠、能够承受锅炉严苛运行工况的实质性保障。在实际的检验工作中,材料代用是一个比较常见的情况。当由于采购困难或其他特殊原因需要更换原设计指定的材料时,须遵循相关法规和技术规程的规定,办理正式的审批手续。提交拟代用材料的完整性能证明文件,并且必须获得原设计单位的书面确认意见,认可该代用材料在技术上的可行性[2]。
二、焊接工艺监督
(一)工艺可靠性的基石:严格评定
监督工作的起点在于对焊接工艺评定报告的彻底审查,检验人员需确认报告内容详实、结论有效,证明所采用的焊接工艺完全契合国家强制标准、行业规范以及该锅炉的特定设计要求,这份评定覆盖到锅炉制造中所有重要的接头类型(如对接、角接、T 型接)和实际应用的材料组合(包括母材与焊材)。任何未经充分评定或评定覆盖不全的工艺,均不得投入实际生产。
(二)过程控制:参数精准与人员资质
当焊接作业实际展开时,监督深入到操作现场。检验人员持续检查焊接参数是否被严格遵循工艺规程执行,包括焊接电流、电弧电压、焊接速度(或热输入量)、预热及层间温度等核心参数。任何参数的偏离都可能导致焊缝内部组织不良或性能下降。人员是质量的关键因素,对每位参与施焊的焊工资质审查是强制要求,核查其持有的特种设备作业人员证(焊工项目代号需覆盖实际焊接位置和材料),确保证件在有效期内,且其技能状态满足当前焊接任务的要求,严禁无证或超项目资质操作[3]。
(三)质量验证:严苛的无损检测
对于锅炉中承受高应力或处于关键部位的重要焊接接头,仅靠过程监督还不够,要辅以现场见证的检验手段,以揭示焊缝内部及表面的潜在缺陷。这通常是一个多层次的过程:(1)渗透检测(PT):用于非磁性材料(如奥氏体不锈钢)或复杂形状焊缝的表面开口缺陷检测(如细小的裂纹、针孔)。(2)射线检测(RT)/ 超声检测(UT):探测焊缝内部体积性缺陷(如气孔、夹渣、未焊透)和面积型缺陷(如裂纹、未熔合)。RT 能提供直观的影像记录,UT 则对某些方向性缺陷更敏感且无需辐射防护。检测比例和合格级别必须严格依据设计文件和相关标准(如 NB/T47013)执行。
三、压力试验监管
作为锅炉制造流程中最后一道综合性检验关口,压力试验承担着全面验证锅炉整体结构强度与密封性能的终极使命,其结果的可靠与否,直接决定了设备未来投入运行的安全边界。
(一)试验前:万全准备是安全底线
试验的成功与安全始于周密详尽的准备,进行全方位的现场核查:(1)试验介质与环境:确认采用符合标准的介质(通常为洁净水,特殊情况下若采用气体需有充分依据并采取更严格的安全措施),水温需满足规范要求(通常不低于 5° C 且高于材料脆性转变温度),环境温度适宜且现场具备良好照明和通畅的撤离通道。(2)试验设备校验:压力表是试验的眼睛。必须强制核查其量程、精度等级(通常不低于 1.6 级)、检定有效期,确保安装位置正确(如锅筒顶部)、数量足够(至少两块独立安装),且在校验有效期内。加压泵、管路阀门等设备需完好无泄漏,压力控制装置灵敏可靠。(3)试验压力核定:严格依据设计文件和相应规程(如《锅规》或 ASME 等)核对试验压力值(通常是设计压力的 1.25 倍或 1.5 倍),确认计算无误,并在试验方案中清晰标注[4]。
(二)试验中:全程监控
升压过程是风险最高、最需警惕的阶段,监督人员必须全程值守,进行严密监控:(1)分级升压与稳压:监督升压速率严格按方案执行,通常分阶段(如升至 10% 、 50% 工作压力等)进行稳压检查。在接近最终试验压力时,更需极其缓慢、平稳地升压。(2)关键节点观察:在每一级稳压点及达到最终试验压力后,必须保证足够的保压时间(通常不少于规程规定的最低要求,如 TSG11 要求的 30 分钟)。此时,监督人员应带领检验团队:使用强光手电等工具,仔细检查锅筒、集箱、管板、炉胆、各类焊缝、胀接口、法兰密封面以及所有临时堵板处,寻找任何渗漏、冒汗(水珠)、流淌迹象。同时,严密观察受压元件的宏观变形情况(如鼓包、凹陷、异常弯曲),任何异常变形都需立即记录。准确记录各压力表读数(确保一致性)、保压起止时间、环境温度、介质温度、升压速率以及所有观察到的情况(即使是最微小的渗漏点)。
(三)试验后:严谨分析与闭环管理
试验结束并非监管终点:(1)结果判定:监督人员需基于整个试验过程记录(包括保压期间压力表的稳定性、所有检查点的状况)进行综合分析与评价。只有在保压期间压力表指示稳定,无任何可见泄漏,受压元件无异常永久变形或破裂时,方可判定为合格。(2)问题处置:对于试验中暴露的任何缺陷(如泄漏点、超标变形),监督人员必须立即签发书面意见,明确缺陷位置、性质,并要求制造单位制定详尽的整改方案。整改过程(如补焊、更换部件)在监督下进行,并重新执行必要的检验(如无损检测)。(3)重新试验:任何涉及主要受压元件的修复或重大变更后,严格按照原程序要求,重新执行完整的压力试验,直至最终结果完全合格。(4)记录归档:完整、准确、真实的压力试验记录(包括参数、现象、结果、问题处理闭环证明)是监督工作的核心成果,由监督人员签字确认并按规定长期存档,作为锅炉安全性能的最终背书。
结语:
锅炉制造监督检验过程中,监督检验人员应具备扎实的专业知识和丰富的实践经验,严格按照相关标准和规范进行检验,有效地保障锅炉制造质量,确保锅炉安全运行。同时,制造单位也应积极配合监督检验工作,不断提高自身的制造水平和质量管理能力,为社会提供安全可靠的锅炉产品。
参考文献:
[1] 黄凯 , 郑邦华 , 周黎明 , 向同琼 . 电站锅炉制造监督检验中发现的问题统计及分析 [J]. 西部特种设备 ,2025,8(02):22-25.
[2] 李朝清 . 锅炉制造监督检验中常见问题及分析 [J]. 锅炉制造 ,2024,(06):55-57.
[3] 张哲 , 薛红香 , 张霞 , 李振兵 . 锅炉压力容器制造监督检验问题案例分析 [J]. 化工装备技术 ,2023,44(01):82-85.
[4] 王中原 , 刘中军 , 胡刚 , 刘明亮 . 承压设备制造监督检验证书注明监检范围的探讨 [J]. 市场监管与质量技术研究 ,2022,(02):54-57.