探究工業(yè)鍋爐安全管理及維護(hù)措施

李云，楊子易，杜軍堂

（1.江蘇省特種設(shè)備安全監(jiān)督檢驗(yàn)研究院宿遷分院，江蘇 宿遷 223800；2.南京工程學(xué)院，江蘇 南京 211167）

鍋爐在運(yùn)行中會(huì)產(chǎn)生相當(dāng)多的熱能，在生活中可以給人們?cè)诤涞亩編泶罅颗瘹狻Ｈ欢?，鍋爐的內(nèi)部構(gòu)造很復(fù)雜，極易被外界因素所影響，再加上長(zhǎng)期在高溫、高壓的惡劣環(huán)境中運(yùn)轉(zhuǎn)，運(yùn)行參數(shù)甚至有時(shí)被調(diào)整到到臨界或超臨界的條件。長(zhǎng)期這樣下去，鍋爐在日常使用過程中容易出現(xiàn)各種各樣的故障，也潛伏著很大的安全隱患和問題，如爆管、結(jié)焦和嚴(yán)重水垢沉淀等。因此對(duì)工業(yè)鍋爐進(jìn)行有效的安全管理是很有必要的，同時(shí)，還要對(duì)鍋爐隱患進(jìn)行科學(xué)預(yù)防并采取正確的應(yīng)對(duì)措施，才可以避免或者減少因出現(xiàn)故障而帶來不可估量的損失，以保障工業(yè)鍋爐健康穩(wěn)定運(yùn)行，發(fā)揮最大價(jià)值。

1 工業(yè)鍋爐安全事故分析

1.1 水質(zhì)處理不符合要求，鍋爐受熱面結(jié)垢

工業(yè)鍋爐若長(zhǎng)期使用不合格、超標(biāo)的水質(zhì)，極易生成大量的水垢沉淀物，進(jìn)而影響鍋爐的使用安全和能效。形成的水垢會(huì)慢慢覆蓋鍋爐的受熱面積，如果水垢的平均厚度達(dá)到1mm以上，就會(huì)嚴(yán)重影響鍋爐的傳導(dǎo)性，甚至?xí)屽仩t內(nèi)部出現(xiàn)鼓包、變形、管道堵塞和爆管的危害。其次，鍋爐水垢的生成會(huì)浪費(fèi)許多燃料，過多的水渣也會(huì)降低蒸氣品質(zhì)，無法達(dá)到節(jié)能的目的。水垢和腐蝕協(xié)同作用與鍋爐受熱面時(shí)，也會(huì)導(dǎo)致爆管事故，從而使鍋爐使用壽命大大減少。

1.2 管道爆管和鍋爐結(jié)焦事故

鍋爐是由很多管狀結(jié)構(gòu)組成，它們可以加強(qiáng)氣流流動(dòng)使得鍋爐平穩(wěn)工作。如果鍋爐使用者急于貪圖較高的產(chǎn)能，不考慮實(shí)際情況過多添加煤炭升高溫度，鍋爐受到過高的溫度會(huì)不斷膨脹甚至出現(xiàn)管道爆炸等情況，會(huì)有大規(guī)模企業(yè)員工嚴(yán)重的意外傷亡事件發(fā)生。爆管的發(fā)生也會(huì)對(duì)周圍設(shè)備帶來影響，有可能生產(chǎn)行動(dòng)就被迫擱置，工廠的生產(chǎn)效率就無法得到保證。

在鍋爐生產(chǎn)安全中，當(dāng)溫度升高到一段時(shí)間，如果鍋爐使用后的殘留物和渣子等沒及時(shí)轉(zhuǎn)移或處理出去，在一段時(shí)間后重新投入使用，則會(huì)有嚴(yán)重的結(jié)焦現(xiàn)象出現(xiàn)。這是由于鍋爐在啟動(dòng)工作后因?yàn)楦鞣N殘留物和焦灼生成物緊貼在爐內(nèi)壁導(dǎo)致鍋爐管口堵塞嚴(yán)重，并且與其他設(shè)備連接也出現(xiàn)故障問題因而無法正常使用。這是鍋爐事故中比較常見的問題，而傳統(tǒng)的洗刷方式也有很大的危險(xiǎn)性。

1.3 司爐人員違反設(shè)備操作規(guī)程

通常，任何設(shè)備經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的使用都會(huì)出現(xiàn)一定的自身磨損情況，這就需要定期對(duì)鍋爐進(jìn)行檢驗(yàn)來判斷鍋爐是否安全，若發(fā)現(xiàn)問題進(jìn)行及時(shí)維修和改造，以免在以后使用中突發(fā)故障。一些操作人員由于不嚴(yán)格執(zhí)行規(guī)則制度，在工作時(shí)間擅離職守、睡覺、做其他事情，不認(rèn)真對(duì)待工作，對(duì)鍋爐運(yùn)行情況沒實(shí)時(shí)監(jiān)控，盲目慌張地違背操作規(guī)范加水，很容易導(dǎo)致爆炸事故發(fā)生。

2 工業(yè)鍋爐安全管理及維護(hù)保養(yǎng)措施

2.1 強(qiáng)化鍋爐的檢驗(yàn)檢測(cè)

（1）通過目測(cè)進(jìn)行外觀檢查。這種檢測(cè)方法不需要很復(fù)雜的工具，基本就是依靠檢驗(yàn)人員的直觀感觀從鍋爐外觀是否完好來進(jìn)行判斷。有些缺陷和問題可以通過對(duì)鍋爐外觀目測(cè)就能及時(shí)發(fā)現(xiàn)，如外部銹蝕和嚴(yán)重磨損問題，鍋爐外面有裂紋生成，鍋爐受壓嚴(yán)重變形及焊接中明顯的氣孔等，以上都需要檢測(cè)人員有多年的從業(yè)積累經(jīng)驗(yàn)，對(duì)鍋爐外部鋼板情況了解很清楚。工業(yè)鍋爐長(zhǎng)期在高溫和高壓的惡劣環(huán)境中運(yùn)行，鍋爐外形極易受高壓而變形出現(xiàn)一些裂紋，甚至被腐蝕等情況，還有些焊接地方也會(huì)有氣孔出現(xiàn)。當(dāng)通過目測(cè)發(fā)現(xiàn)有若隱若現(xiàn)的小裂紋時(shí)，可以先用砂紙打磨干凈鋼板，在使用一定濃度（10%～14%）的稀硝酸溶液對(duì)鍋爐外表浸蝕一段時(shí)間，等自然干燥后用高倍鏡仔細(xì)觀察，就可以確定鍋爐有無生成裂縫。

（2）利用小錘敲擊鍋爐檢測(cè)及推斷。檢查員通過小錘的彈力去進(jìn)行敲擊檢測(cè)，可根據(jù)敲擊鍋爐后發(fā)出的聲音以及振動(dòng)的情況做出有效判斷。正確的判斷出是否鍋爐金屬面出現(xiàn)裂紋和松動(dòng)等問題，還可以借此判斷金屬被腐蝕的程度和焊接的牢固度。但是，使用此方法進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，要想得到準(zhǔn)確的推斷，就先要確保小錘手柄無裂縫，因?yàn)檫@樣才可以在敲擊時(shí)手柄穩(wěn)固，通過聽聲可以判斷被檢查的地方有無故障。若聲音比較清脆，則說明檢查部位質(zhì)量良好；若聲音有比較混沌，則說明有很厚的水垢；若聲音沙拉，則說明有裂紋生成。通常小錘使用木制手柄，總體重量約0.5kg，兩頭形狀不一，分別是圓頭和尖頭，確保檢測(cè)準(zhǔn)確。

（3）有裂紋時(shí)可使用煤油或白粉操作檢測(cè)。當(dāng)發(fā)現(xiàn)鍋爐金屬面出現(xiàn)裂紋，但無法知道裂紋生成的具體程度時(shí)，就可以使用煤油和白粉來檢查并確定裂紋去向和長(zhǎng)度。在使用此方法檢測(cè)前，需要確保金屬面無雜物且干凈狀態(tài)，在進(jìn)行檢測(cè)前，最好使用砂紙打磨和稀硝酸或稀硝酸浸蝕把銹蝕部位處理干凈后，取用少量煤油涂在金屬表面維持約半小時(shí)，待煤油擦凈后在裂紋生成附近區(qū)域都涂上白粉，讓白粉透過裂紋把裂紋長(zhǎng)度和形狀走向都突顯出來。在清晰可見的狀態(tài)下，進(jìn)行有效修復(fù)，這種方法操作時(shí)需要耐心與細(xì)心，等精確找到裂紋形狀和長(zhǎng)度后，才能對(duì)鍋爐進(jìn)行有效的修復(fù)工作。

2.2 清理水垢科學(xué)規(guī)范化

（1）堿洗（或者稱堿煮），主要是使水垢轉(zhuǎn)型，同時(shí)，促使其松動(dòng)脫落，通常都與機(jī)械設(shè)備除垢配合。

（2）酸洗除垢：一些鍋爐結(jié)構(gòu)使用機(jī)械設(shè)備很難清理水垢，堿煮除垢往往達(dá)不到預(yù)期效果，目前比較經(jīng)濟(jì)有效、簡(jiǎn)便迅速的除垢方法，使用酸性洗液除垢方法在國(guó)外很常見。它主要是通過利用酸性溶液去與水垢里的與水垢中的鈣離子和碳酸鹽、氫氧化物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)從而生成易溶物，或者酸也可以滲透水垢中的小孔和間隙，溶解和剝離掉水垢與金屬表面生成的氧化物，從而清洗表面的水垢。

鍋爐水垢清理的步驟：水沖洗→堿洗（堿煮爐）→水沖洗→酸洗→水頂酸（中和）→漂洗→鈍化。

2.3 科學(xué)管理、杜絕事故發(fā)生

鍋爐在運(yùn)行過程中，常會(huì)出現(xiàn)爆管現(xiàn)象，危及生產(chǎn)安全。究其原因，主要是由于受熱面結(jié)有水垢或氧化物等，這些附著物因其較低的傳熱性能，從而阻礙了熱量的正常傳遞，在使用過程中，受熱面金屬壁過熱，極易發(fā)生水管爆裂。受熱面結(jié)有水垢，排煙溫度升高，浪費(fèi)燃料，鍋爐的熱效率降低。主要的預(yù)防措施是控制鍋爐的給水水質(zhì)，合理地調(diào)控參數(shù)，加大工作效率，保證鍋爐安全運(yùn)行。現(xiàn)在，隨著科技的發(fā)展，鍋爐的設(shè)計(jì)水平也有了很大的提高，一些新技術(shù)、新材料、新工藝得到了很好的運(yùn)用。通常各級(jí)受熱面上都裝有熱工測(cè)試儀表設(shè)備來顯示其溫度，當(dāng)溫度超出允許范圍，會(huì)相應(yīng)地減少燃料使用量，并給出報(bào)警信號(hào)，從而極大限度地控制爆裂事故的發(fā)生，保障了鍋爐的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

另一個(gè)常見的問題就是受熱面的結(jié)焦。這些焦體直接附著在鍋爐受熱面的火側(cè)壁，導(dǎo)致鍋爐的熱效率就會(huì)降低，嚴(yán)重時(shí)，會(huì)造成爐膛的正壓燃燒，影響鍋爐的安全。為此，企業(yè)需要定期清理鍋爐內(nèi)部，保持內(nèi)壁干凈狀態(tài)，確保管道暢通完好不堵塞 。

2.4 加強(qiáng)人員安全意識(shí)，強(qiáng)化鍋爐安全管理

強(qiáng)化對(duì)鍋爐安全運(yùn)行管理工作中首要任務(wù)是提高工作人員的安全意識(shí)，全面提升工作人員的技能與水平，建立健全完善的運(yùn)行體系，除了要提升工作人員的安全意識(shí)，還應(yīng)當(dāng)增強(qiáng)工作人員的責(zé)任感，提高工作人員對(duì)鍋爐的安全運(yùn)行管理的重要性認(rèn)識(shí)，全面提升工作人員綜合素質(zhì)，在鍋爐的日常運(yùn)行中全面落實(shí)安全運(yùn)行管理理念。

在開展鍋爐的安全運(yùn)行管理工作中，主要需要做好以下幾個(gè)方面工作：一是應(yīng)當(dāng)根據(jù)鍋爐的供暖需求與工作狀況，科學(xué)制定安全管理制度，并且將其貫徹落實(shí)于日常運(yùn)行中，提升鍋爐日常運(yùn)行與維護(hù)工作的規(guī)范性，防止因操作不當(dāng)而出現(xiàn)鍋爐安全事故；二是建立健全監(jiān)督體系，全面地監(jiān)督與管理安全運(yùn)行管理制度的實(shí)施情況，切實(shí)保障安全管理制度貫穿于日常各項(xiàng)工作中，確保安全管理制度作用得以充分的發(fā)揮；三是認(rèn)真地做好鍋爐日常檢修結(jié)果、故障類型及其原因與維修工作的各項(xiàng)記錄工作，為保障鍋爐的安全運(yùn)行提供重要的數(shù)據(jù)支持。

3 結(jié)語

總之，工業(yè)鍋爐安全管理要結(jié)合多方面因素來考慮。我們要在設(shè)計(jì)和制造方面優(yōu)化、運(yùn)行管理方面科學(xué)、使用嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度進(jìn)行檢驗(yàn)與檢測(cè)以及及時(shí)進(jìn)行維護(hù)和保養(yǎng)工作，以便使鍋爐運(yùn)行狀態(tài)能達(dá)到最佳，同時(shí)，也有效減少了在鍋爐使用中出現(xiàn)的一些安全隱患和意外事故。