工业锅炉检验中遇到的问题及分析

工 业 技 术111科技资讯 SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATIONDOI：10.16661/ki.1672-3791.2018.11.111工业锅炉检验中遇到的问题及分析①李兵 张雪萍（渭南市特种设备检验所 陕西渭南 714000）摘　要：工业锅炉的检验对于锅炉的正常运行至关重要。

锅炉的检验一般分为定期检验和监督检验，定期检验能为企业有效地避免锅炉事故。

监督检验可为锅炉的新装、改造、移装提供可靠的技术见证。

按国家标准规定，定期检验一般分为内部检验和外部检验，内部检验主要是针对锅炉内部构造和部件的检验，周期为两年一次；外部检验主要针对锅炉外部管道、外部附属器件进行检验，外部检验时一般携带锅炉水质检验，外部检验周期为一年。

本文结合笔者实际工作经验从锅炉定期检验、监督检验入手，总结了检验过程中遇到的主要问题，锅炉受压器件的变形、锅炉安全装置的问题、裂纹的存在、锅炉外部管道存在的问题、检验现场资料存在的问题等，笔者认真总结并对上述各问题进行了分析。

关键词：工业锅炉 定期检验 监督检验 问题中图分类号：TK22 文献标识码：A 文章编号：1672-3791(2018)04(b)-0111-02锅炉在现代工业生产中起着重要的作用，因此其正常运行能够促进经济的增长。

工业锅炉在长时间的使用过程中不可避免地会出现各种问题，锅炉的检验可使锅炉保持一个相对较好的运行状态，为企业和社会带来利益和安全。

笔者从事锅炉压力容器类检验工作以来，积累了相对丰富的经验，对各类锅炉运行中出现的问题能够快速分析并进行较为针对性的解决。

本文从锅炉检验分类、锅炉检验中出现的问题及分析这几个方面进行了表述，提出了笔者的见解，以供司炉工作者和特检工作者参考。

1 锅炉检验锅炉是以水或有机热载体为介质用火焰加热或用电加热的承压容器，并多以蒸汽、热水形式输出热量，锅炉在运行过程中，炉内元件在高温高压环境下，或是外部高温火焰辐射下，可能发生磨损、腐蚀、变形、结垢、过烧等缺陷，还可能会出现堵灰、结渣等现象。

更严重的将引发爆管甚至爆炸等安全事故，若不及时发现加以消除，最终将会导致人员伤亡、设备破坏，给社会带来动荡，给国家和企业带来损失。

锅炉检验就是将锅炉的危险降低到最低限度的一项工作。

锅炉检验一般分为锅炉定期检验和锅炉监督检验，前者是锅炉正常运行中不可或缺的一项检验，主要分为锅炉内部检验和锅炉外部检验；后者主要是针对锅炉安装、改造、重大修理所进行的一项极为重要的检验。

1.1 锅炉定期检验锅炉定期检验是指根据锅炉定期检验规则对锅炉的安全和节能情况所进行的检验，定期检验可延长锅炉的使用寿命，主要包括锅炉运行状态下的外部检验，锅炉停运状态下的内部检验及水压试验。

外部检验周期为每年一次；内部检验周期为两年一次；锅炉因为结构原因无法进行内检时，应进行水压试验，周期为3年一次。

内部检验的内容主要包括锅筒、锅壳、过热器、导气管等受压部件上是否有裂缝，裂纹、腐蚀、结垢等缺陷；上次内检出现的问题该次检验时须以同样的方法进行复查。

外部检验一般来说主要包括以下检验内容：锅炉外部环境及承重装置、锅炉外部的管道、安全附件及安全保护装置、辅助设备的运转。

对于有机热载体锅炉的外检，应审查检验报告和记录中的酸度、运动粘度、残留碳、水分等指标是否符合国家标准要求，检查其安全保护装置是否符合锅炉定期检验规则。

1.2 锅炉监督检验锅炉监督检验包括锅炉制造监督检验和锅炉安装、改造及重大修理监督检验。

监督检验的方法一般采用资料审查、实物检查和现场监督等方法。

进行资料审查时，应严格按照锅规进行；现场监检时，监检人员应按照相关体系标准进行，要符合相关的安全技术规范；实物检查时，一般采取抽查的方式进行。

锅炉的监督检验按对锅炉安全性能影响的程度可分为A、B、C三类，依次为重大影响、较大影响、一般影响。

进行监督检验前，受检单位应将以下工作做好，准备好有效期内的许可证件(或未经许可但许可申请已被受理)；制定施工计划或生产计划提交监检单位；提供必要的监检工作条件。

2 锅炉检验过程中出现的问题及分析2.1 锅炉内部检验中出现的主要问题及其分析裂纹的存在：裂纹缺陷的存在对于锅炉运行有着较大的影响[1]，锅炉内部检验时，部分受压部件存在裂缝都应当进行消除，必要时进行焊接或更换。

一般来说，不同裂纹产生的原因不同，有些裂纹随着产品工艺生产而产生，这种裂纹几乎无法避免，对锅炉不会造成太大危害。

锅炉腐蚀裂纹是由碱腐蚀产生的苛性脆化而产生，日常运行中加强对锅炉水质的检测可避免腐蚀的产生。

①作者简介：李兵(1988—)，男，汉族，陕西咸阳人，硕士,研究方向：承压类特种设备检验。

工 业 技 术112科技资讯 SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION受压部件的变形：受压部件的变形一般是由温度过高、部件强度不够、受热不均应力过大而引起，部件变形是引起安全事故的导引。

加强对锅炉水质的管理，能够有效减缓变形，日常运行中，及时排除水垢，及时对锅炉进行自检，皆可降低部件变形的几率[2]。

工业锅炉的内部检验除上述问题外，还有受压部位出现过烧组织，部件严重腐蚀或者磨损减薄，部件渗漏，内部结垢等问题。

2.2 锅炉外部检验中出现的主要问题及其分析安全装置存在的问题：安全阀运行时存在泄漏，排气与疏水阻塞；压力表表盘不够清晰，部分单位表盘玻璃存在磨损；水位表未设置最高或最低水位标志，部分电接点水位表接点处存在泄漏。

锅炉操作人员在日常操作中，要时常从以上问题的存在处进行排查，一旦出现隐似情况要及时处理，以免带来日后安全隐患。

安全阀密封面的材质质量也会影响到安全阀的运行，若有损坏应及时更换[3]。

锅炉本体与外部管道存在的问题：从外部门孔及窥视孔观察内部可见受压部件时，可见部位有明显变形，结焦。

锅炉操作者如若发现内部部件出现问题时，应及时对内部进行自我检验，对于部件出现的变形不匹配等问题，要及时更换或维修。

2.3 锅炉监督检验中出现的主要问题及其分析锅炉移装监督检验中经常遇到移装手续不全或是伪造假锅炉资料的问题，为防范出现以上问题，应加大对技术资料的审核，并加强对锅炉承压部件的检验[4]。

锅炉制造安装监督检验中易出现设备缺陷(例如水位计的缺失、取水阀未安装等)[5]，锅筒与集箱安装就位不正确，锅炉水质不符合国家标准GB 1576。

3 结语锅炉的检验分为定期检验和监督检验，定期检验又可分为外部检验和内部检验，监督检验一般包括锅炉制造监督检验和锅炉安装、维修及改造监督检验。

内部检验中裂纹的存在和受压部件的变形是遇到的主要问题，外部检验中问题一般出在锅炉安全装置和锅炉本体及管道。

综上所述，制造单位和使用单位在锅炉日常生产中和运行中加强管理，加强人员的技术能力可有效避免锅炉定期检验和监督检验中出问题。

参考文献[1] 夏长友,韩其君,王中东.锅炉裂纹缺陷产生的原因分析[J].大庆石油学院学报,1997,21(2):131.[2] 耿文彬.工业锅炉受压元件发生变形的原因分析及解决办法[J].工程技术,2009(16):318.[3] 王志伟.锅炉安全阀的常见故障分析及解决方法[J].热电技术,2011(4):19-21.[4] 孔树学.旧锅炉移装监督检验存在的问题与对策[J].科技博览,2011(26):248.[5] 杜火根.锅炉压力容器制造监督检验问题探讨[J].科技传播,2011(8):57.(上接108页)(5)将特征值按照从小到大顺序排序，选择奇数位置的特征值，同时选择对应的特征向量，恢复出N阶复数特征向量。

2 仿真本文使用matlab蒙特卡洛仿真来验证并行雅可比算法的有效性。

仿真中构造随机8*8复数赫尔米特矩阵R，通过设置不同的迭代次数，分别使用上述并行雅可比算法进行特征值分解，以及matlab系统自带函数eig特征值分解，计算两者特征值的差值，并取差值的最大值作为绝对误差。

设置仿真循环次数10万次，统计每次仿真的绝对误差，绘制绝对误差直方图。

设置雅可比sweep迭代次数为4，在此情况下，绝对误差最大可达30，大部分误差都集中在2以内。

设置雅可比sweep迭代次数为5，在此情况下，绝对误差最大为5×10^(-6)，大部分误差都集中在10^(-6)以内。

设置雅可比sweep迭代次数为6，在此情况下，绝对误差最大为7×10^(-10)，大部分误差都集中在10^(-9)以内。

为使绝对误差达到10^(-6)，在后续实现过程中迭代次数设置为5。

在Vivado 2016.2的环境下，使用VHDL按照单精浮点模型完成代码开发，然后编写测试激励信号，在Modelsim 环境下仿真如图5。

从输入矩阵A，到完成特征值和特征向量计算，共需要11576个时钟节拍。

在系统时钟为150MHz情况下，所需时间为11576×6.66ns=77.1us。

将Modelsim仿真得到的结果与matlab计算结果对比，可以看出结果基本一致，误差为10^(-6)。

3 结语本文提出了一种通过将厄米特矩阵实数化，然后再通过并行雅克比分解，特征值快速排序来恢复厄米特矩阵的特征值特征向量的方法。

最后通过MATLAB仿真验证了算法的有效性，并通过蒙特卡洛仿真确定了雅克比sweep的迭代次数，同时通过FPGA实现验证了算法的实时性。

参考文献[1] 陈建华.线性代数.[M].4版.北京:机械工业出版社,2017.[2] 徐士良,马尔妮.常用算法程序集(C/C++描述)[M]:北京:清华大学出版社,2013.[3] 王涛.求矩阵特征值的GPU并行算法的研究[D].黑龙江:黑龙江大学,2012.。