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摘要：在我国快速发展的过程中，锅炉是最重要的工业动力源之一，在经济发展中其重要性不容忽视。当在用锅炉发生故障，尤其是锅炉受压元件出现问题时，会直接影响锅炉的安全经济运行。本文结合锅炉有关规程、标准的规定和笔者工作经验，对锅炉主要受压元件维修质量控制提出相关思路及措施，希望对锅炉使用单位和维修单位在开展锅炉维修工作时提供帮助。
关键词：锅炉；受压元件；维修；质量控制
引言
控制主要受压元件材料，是顺利完成锅炉压力容器制造的一大重要环节，其对于锅炉压力容器的质量水平以及使用性能有着直接的影响作用。一旦主要受压元件出现材料混用、材料质量不合格或是其他与相关材料标准要求不相符的问题，势必会对锅炉压力容器制造产生相应的不良影响。
1锅炉受压元件质量问题的确诊
锅炉质量问题通常由使用单位和监检部门发现。使用单位通过锅炉故障导致的现象可推断锅炉某受压元部件可能出现了问题，如出现泄漏点、鼓包、变形、低水位报警、锅炉出力小等；或者在使用单位内部检修期间可直观地发现某些部位出现的质量问题。监检部门则通过定期检验，对包括受压元件等各部位检查后发现锅炉的质量问题。当使用单位发现锅炉质量问题时，应邀请锅炉监检部门对发现的问题进行确诊，对存在的质量问题出具检验报告。不管发现问题的是哪一方，锅炉出现的质量问题均应以监检部门的报告为准。
2锅炉主要受压元件维修质量控制要点
2.1锅炉常规强度
与GB/T16507—1996和GB/T9222—2008强度计算标准相比，GB/T16507—2013《水管锅炉》在受压元件材料、结构设计、强度计算方法、制造和安全阀的设置要求及计算方法方面有了技术上的变化。另外还新增加了安装与运行部分；与GB/T16508—1996相比，GB/T16508—2013《锅壳锅炉》主要在材料、设计与强度计算，以及制造、检验与验收方面有了技术上的变化。另外，TSGG0001—2012《锅炉安全技术监察规程》（以下简称《锅规”》），是整合了原蒸汽锅炉、热水锅炉、有机热载体锅炉、小型和常压热水锅炉安全技术监察规程的一部新《锅规》。新《锅规》不仅在内容上有很大变化，而且重点增加了大型发电锅炉的相关内容，并调整了小型锅炉的安全技术，体现了连续性、先进性和与国际接轨等原则。
2.2严格控制材料建账
在对主要受压元件材料进行有效控制的过程中，有必要为受压元件材料建立起相应的管理账目。通过根据材料合格与否，为不合格以及合格材料建立起单独、专门的管理账目，并设置相应的管理目录。将各项材料原始信息，譬如材料的名称以及规格属性、出入库数量等收发记录等逐一、准确、真实地纳入到管理账目内容当中，并利用计算机等对其进行电子化处理。处于提高账目管理效率的角度，笔者建议可以使用专业的账目管理软件，利用其自带的账目生成等功能，精准高效地完成材料建账工作，以此保障材料管理的有序化进行。
2.3材料控制及入厂验收
1）材料的采购。材料采购均要求符合设计要求、提供质量证明书等，杜绝弄虚作假。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆比如某锅炉水冷壁管设计材质要求20GB3087，而使用20GB/T8163的材料代替，却提供虚假的质量证明书。实际上GB3087标准较GB/T8163标准在壁厚允许偏差、弯曲试验、低倍检验和表面质量方面的要求要高，是不能替代的。在材料到货验收时，应重点注意其实物标码和质量证明书的一致性，必要时对材料提出复验要求。2）材料的入场验收。锅炉维修需要供应的材料大致分为两种：一种是以原材料的方式供应，一种是以部件的方式供应。以原材料方式供应的材料，验收规则按照相应的材料标准以及《锅炉用材料入场验收规则》，对材料质量证明书与实物标识的一致性、表面质量、尺寸偏差等方面进行检验。对用于A级锅炉受压元件维修的材料，应提出材料复验要求。以部件方式供应的材料，验收的内容应至少包括部件的质量证明书、合格证、原材料的质量证明书，涉及监检的部件产品，重点检查有无监检证书。
2.4疲劳强度
低周疲劳是锅炉承压部件寿命损耗的主要因素之一，对于启停频繁等参数波动较大的锅筒，以及不绝热筒壳和高热流密度管子的壁厚温差应力，都可能产生低周疲劳破坏。因此，必须进行疲劳强度校核。所以，本部分内容除包括基础知识外，主要讲解计算方法。锅筒低周疲劳寿命计算为使计算方法适用于快速启停锅炉，并达到简化计算的目的，内容包括：计算载荷和运行工况的匹配；考核点位置的确定；考核点处内压应力计算，包括：当量薄膜应力计算公式推导、内压应力集中系数计算分析和确定、考核点处三个主应力分量的计算表达式；考核点处径向温差热应力计算，包括：无孔径向温差的解析解、近似解和简化解计算公式的推导和确定，径向温差引起的热应力集中系数计算分析和确定，考核点处三个主应力分量的计算表达式。其中，通过计算分析，确定快速启停锅炉的无孔径向温差计算表达式；考核点处周向温差热应力计算，包括：无孔周向温差热应力计算公式推导、实际热应力与汽包两端受约束时其内所产生的热应力比值的计算和确定、周向温差热应力集中系数计算分析和确定、峰谷应力计算时的最大周向温差数值的确定和考核点处三个主应力分量的计算表达式；峰、谷值主应力和主应力差值计算表达式的确定；主应力差波动范围、交变应力范围及应力幅值计算表达式的确定。其中，讲解一种交变应力范围捷算关联式的推导；国内外低周疲劳设计曲线介绍和累积损伤安全准则的选取和确定。不绝热筒壳和高热流密度管子壁厚限制的低周疲劳寿命计算不绝热筒壳壁厚限制的主要内容包括：厚壁圆筒的内压应力和稳态热应力计算公式的推导及考核点部位的计算确定；上述应力的薄壁化处理和考核部位合成主应力计算和为防止低周疲劳破坏而建立的筒壳外壁与内壁温差不等式推导；筒壳外壁与内壁温差稳态传热计算公式的推导和薄壁化处理；筒壳壁厚与外径关系式的推导；电站锅炉和工业锅炉最不利情况下的物理量的确定。壁厚限制的主要内容包括：相关物理量的确定，允许温差值的计算；高热流密度管子壁厚限制计算公式的推导和计算。值得注意的是，如果锅炉在寿命期限内的启停次数与上述有明显差别，可按前述公式重新计算最大允许壁厚；标准给出的一些壁厚规定值一般都是按最不利情况给出的，且留有裕度。
2.5严格控制标识移植
当完成主要受压元件材料的复验之后，其需要立即进入到材料标识移植环节中。在这一环节当中，工作人员则需要严格参照国家相关标准要求以及技术监察规程中对于材料标识和移植的专项规定，按流程办理质量合格主要受压元件材料的入库手续。对于管材等主要受压元件材料，制造单位以及相关部门需要主动提供材料色标、移植号等，由专门的材料负责人员将色标以及移植号清晰、准确地标注在材料指定部位以及质量证明书当中，为之后其顺利运用在锅炉压力容器制造中奠定良好基础。
结语
锅炉维修质量的可靠与否，很大程度上取决于对锅炉维修过程的监管。对于使用单位而言，应该加强熟悉锅炉维修过程的各个环节，着重对各关键环节进行把控；安排专人参与到锅炉维修的过程中，对锅炉状况以及维修情况充分了解；并且合理利用监检部门对维修过程进行监督检验。对于维修单位而言，则要严格按照国家相关法规、标准规定进行施工，严把施工质量，杜绝弄虚作假，不断改善施工工艺，克服维修现场苛刻的施工条件。
参考文献：
[1]刘鉴方.锅炉压力容器常见事故与相应安全检验[J].中国质量技术监督，2015（01）：66-67.
[2]符栋良.受压元件原材料验收系统的开发应用[J].科技信息，2012（06）：40-41.
论文作者:李开成
论文发表刊物:《防护工程》2018年第34期
论文发表时间:2019/3/25
标签：锅炉论文; 材料论文; 应力论文; 元件论文; 温差论文; 质量论文; 证明书论文; 《防护工程》2018年第34期论文;