工业锅炉外部检验中安全附件相关问题探讨.pdf

197青海科技202303探索与实践青海科技INGHAI SCIENCE AND TECHNOLOGY0 引言工业锅炉作为承压特种设备，需要在高温高压环境下持续工作，并且经常受到烟气的冲刷、磨损和水汽等介质的腐蚀、结垢等不利因素危害，因此工业锅炉的安全运行保障工作责任重大、影响深远。本文探讨的工业锅炉外部检验属于法定强制执行的安全保障措施，其内涵是指在锅炉运行状态下检查锅炉当前安全状况是否满足锅炉安全技术规程（TSG11-2020）（以下简称锅规）的符合性抽查活动1。锅炉的外部检验对锅炉的安全运行起着重要的作用，通过外部检验可以帮助企业及时发现一些不满足法规、标准要求的安全隐患，并及时消除隐患，确保锅炉设备的安全运行。在外部检验过程中对使用单位的锅炉安全附件检查是十分必要的，其核心是为了防止锅炉出现超压、超温、满水、缺水等异常状态运行。本文就水位计、安全阀、压力表及安全保护装置在运行过程中存在的主要问题，结合近几年大量的检验案例，做简要分析和阐述。1 主要问题在工业锅炉外部检验工作中，涉及的安全附件主要有水位计、安全阀、压力表及安全保护装置 4 种。以下将针对每一种附件的工作原理、主要作用和常见问题分别进行总结和分析。1.1 水位计水位计是按照连通器的原理进行设计制造的，在锅炉中，水位计与锅筒（锅壳）之间分别由汽、水连管相连，组成一个连通器，水位计中显示的水位即为锅筒（锅壳）内的水位2。水位计是锅炉的重要安全附件之一，可以监视锅炉水位动态，以便控制水位在正常范围之内，如果发现损坏或指示不准，应及时查找原因3。工业锅炉一般用的是玻璃板式水位计和双色水位计，在锅炉外部检验过程中，水位计主要存在以下问题：（1）水位计未按照 锅规 要求划出指示最高、最低安全水位和正常水位的指示标志，或者在运行过程中水位计玻璃模糊不清，无法正确判断锅炉水位的位置（见图 1）。作者简介:豆永飞(1990-),男,工程师,主要从事承压类特种设备检验检测工作。E-mail:。工业锅炉外部检验中安全附件相关问题探讨豆永飞1 李 睿2 鲁丽春2（1.甘肃省特种设备检验检测研究院，兰州 730050；2.武威市特种设备检验所有限责任公司，武威 733000）摘 要：锅炉设备上的安全阀、压力表、水位计及安全保护装置，作为锅炉的主要安全附件，对锅炉的安全运行起着至关重要的作用。安全附件检查是锅炉外部检验必不可少的检验项目。文章主要根据近几年工业锅炉外部检验的情况，对在锅炉外部检验中发现的安全附件存在管理混乱、操作人员不熟悉法规标准要求等常见问题作了简要的说明，并针对这些问题提出了一些对策，为锅炉使用单位在安全附件管理方面提供一定的参考。关键词：锅炉；安全附件；外部检验中图分类号：TK228 文献标识码：A 文章编号：1005-9393(2023)03-0197-05198青海科技202303探索与实践青海科技INGHAI SCIENCE AND TECHNOLOGY（2）水位计未按照锅规要求在汽连管和水连管上安装阀门，或者虽已安装阀门，但在运行过程中阀门锈死，无法正常开关；又或者阀门密封不严，存在漏汽或漏水现象。（3）正常情况下，锅炉运行过程中水位计上的汽连管和水连管上的阀门应处于全开位置。但由于阀门上没有开、关指示标识，不熟练的司炉工不能正确判断阀门开、关的方向，则可能导致阀门没有正常开启，水位显示错误。（4）水位计未按照锅规要求加装放水管及放水阀；或者在运行过程中放水管脱落；又或者虽已加装放水管，但放水管未接到安全地点，则不能保证安全排水（如图 2）。（5）在锅炉运行期间司炉工未按要求对水位计进行冲洗，或者虽按时对水位计进行了冲洗，但操作流程错误，起不到冲洗水位计应有的作用，且在冲洗后未作记录。1.2 安全阀安全阀作为锅炉的核心安全附件，其存在的作用是保护锅炉自身不发生超压失效4。安全阀按照结构形式主要分为：弹簧式安全阀、静重式安全阀、杠杆式安全阀和控制式安全阀。目前，工业锅炉主要以弹簧式安全阀为主。弹簧式安全阀主要是通过弹簧的弹性结构来调整安全阀瓣的力量，以其压缩量来控制安全阀的开启程度5。在外部检验过程中，安全阀的问题主要存在以下几种情况：（1）根据 锅规 要求，在安全阀和锅筒（锅壳）之间或者安全阀和集箱之间，不应当装设阀门和取用介质的管路1。但使用单位由于生产或生活原因，需要单独开设一条管路，就私自在安全阀和锅筒（锅壳）之间加装取用介质的管路（见图 3），这种做法严重危及安全阀的正常起跳，影响锅炉安全运行。（2）根据锅规要求，在外部检验过程中，检验人员应当在不低于 75%的工作压力下，见证锅炉操作人员进行的手动排放试验，验证安全阀的密封性及阀门密封件锈死情况1。但是某些单位从开始安装安全阀的时候就没考虑到操作空间的问题，会出现安全阀扳手受阻而无法正常手动排放的问题（图 4）。另外在安全阀使用中，即使按照要求进行了排放，但在大量的工作案例中也可以发现普遍存在操作后未作记录的问题，操作人员和时间都无法查证。（3）根据锅规要求，蒸汽锅炉的安全阀排汽管底部应当装有接到安全地点的疏水管1。常见问题中使用单位往往未按要求加装疏水管（如图 5），这就有可能造成安全阀在正常手动试验过程中发生水冲击现象，或者由于管中蒸汽冷却成水，反流到安全阀，导致安全阀生锈，无法正常开启。（4）根据锅规要求，蒸汽锅炉两个独立图 1 水位计无水位指示标志、水位显示不清图3 安全阀在锅筒（锅壳）之间加装取用介质的管路图 2 水位计放水管未接到安全地点图 4 安全阀手动扳手受阻199青海科技202303探索与实践青海科技INGHAI SCIENCE AND TECHNOLOGY的安全阀其排汽管不应当相连1。但在检验过程中还能发现安全阀共用一根排汽管的现象（如图6），可能导致锅炉在发生超压后，一个安全阀启跳，另一个安全阀由于启跳后产生了背压原因不能正常启跳，进而安全阀泄压不及时造成爆炸事故。（5）安全阀未按照实际工作压力进行整定，而是根据锅炉额定压力进行整定。实际上大多数锅炉都处于低压运行状态，如果盲目按照锅炉额定压力进行整定，就会出现安全阀整定压力过高。真正出现锅炉运行压力偏高时安全阀因为整定压力比实际要高，则有可能出现不启跳的问题，起不到应有的保险作用。（6）安全阀未按锅规要求进行定期校验。1.3 压力表压力表主要用于实时监测锅炉本体及系统的运行压力。锅炉操作人员根据压力表的数值变动，及时调节锅炉燃烧状况，使压力维持在生产或生活要求的正常范围内，防止锅炉超压运行。在外部检验过程中，涉及压力表的问题主要有以下几点：（1）根据锅规要求，压力表的量程应当根据工作压力选用，一般为工作压力的 1.53 倍，最好选用 2 倍1。而大多数锅炉使用单位都是根据锅炉额定压力选用的压力表，比如额定压力为1.0 MPa 的锅炉，实际运行最高工作压力为 0.6 MPa，但使用单位通常都选用量程为 2.5MPa 的压力表，而按照锅规计算实际最高工作压力的 3 倍应该为1.8MPa。以额定压力去计算和配置往往会导致所选压力表量程偏大，不符合规程的要求。（2）根据锅规要求，压力表刻度盘上应当划出指示工作压力的红线1，主要是为了防止锅炉超压运行，给操作人员提供明显的指示标识。而在笔者大量的检验工作过程中发现，压力表未按要求划出红线一直都是容易被忽视的问题（如图 7）。（3）根据锅规要求，锅炉蒸汽空间设置的压力表应当有存水弯管，热水锅炉用的压力表应当有缓冲弯管1。笔者在检验过程中多次发现压力表未按要求装设存水弯管或者缓冲弯管的情况（如图 8），这会导致蒸汽或热水直接进入压力表的弹簧管中，使弹簧元件损坏，不仅会造成压力表数值显示不准确，还会缩短压力表的使用寿命。（4）根据锅规要求，压力表与弯管之间应装设三通阀门1。在检验过程中容易检出压力表未按要求装设三通阀门的情况（如图 9）。倘没有三通阀门则锅炉操作人员必然无法吹洗压力表管路，当压力表需要校验或出现损坏、泄露时，拆卸会变得很困难。（5）压力表未按锅规要求进行定期校验，未标注下次校验日期（如图 10）。图 5 安全阀未按要求加装疏水管图 7 压力表刻度盘未按要求划红线图 6 安全阀排汽管相连图 8 压力表未按要求装设存水弯管或者缓冲弯管200青海科技202303探索与实践青海科技INGHAI SCIENCE AND TECHNOLOGY1.4 安全保护装置锅炉的安全保护装置主要包括：高、低水位报警和低水位联锁保护装置，蒸汽超压报警装置，超温报警装置，点火程序控制及熄火保护装置。安全保护装置是锅炉的重要组成部分，在确保锅炉安全运行期间起着重要的作用，但法规、标准对安全保护装置的具体内容涉及较少，实际工作中个体对法规、标准的理解难免会存在不统一、不到位等问题。笔者将锅炉外部检验过程中涉及安全保护装置的问题大致归纳为以下几点：（1）未按锅规要求设置安全保护装置，或虽已设置安全保护装置，但动作整定值设置错误，达不到安全联锁的功能。比如某单位 WNS6-1.25-Q 型锅炉，锅炉最高工作压力 1.0MPa，安全阀整定压力最低值 1.04MPa，但超压报警装置的动作整定值为 1.25MPa。而锅规要求超压联锁保护装置动作整定值应当低于安全阀较低整定压力值，因此该锅炉的超压设定动作值明显不符合锅规要求，按此设定值运行可能会造成安全阀频繁启跳，最终导致安全阀损坏，影响锅炉安全运行。（2）各报警装置触发后所发出的声音相同，无法辨别报警类别；或有联锁功能但无报警功能；或安全保护装置功能不足、失效，达不到联锁保护的目的。（3）锅炉操作人员对紫外线光电管未按期清理，导致其被灰尘覆盖，不能对火焰进行及时准确的监测，进而影响熄火保护装置动作。（4）锅炉操作人员相关知识欠缺，业务不熟练，不会操作各报警装置的模拟实验或功能试验。（5）运行记录维护不到位，缺失各类报警装置的动作设定值及模拟报警相关记录。2 主要对策针对以上存在的主要问题，笔者建议从以下几个方面进行防范：（1）使用单位应严格按照中华人民共和国特种设备安全法 特种设备使用管理规则（TSG08-2017）及 锅 炉 安 全 技 术 规 程 （TSG11-2020）等法规、标准的要求进行锅炉安全管理工作。（2）使用单位管理层应重视锅炉运行安全问题，定期组织对安全管理人员及锅炉操作人员进行培训，使其了解安全附件对锅炉所起的作用，知晓安全附件失效后可能造成的安全隐患；及时了解国家对锅炉法规、标准的修订状态，定期聘请专家对法规、标准向管理人员及锅炉操作人员进行解读，及时掌握新旧法规、标准的变化。尤其是锅炉操作人员，要了解安全附件的具体作用，掌握水位计、压力表存水弯管的吹洗工作，掌握安全阀的手动排放试验，掌握安全保护装置的模拟试验操作等具体工作，便于工作的有效、安全开展。（3）使用单位要加大对水位计、安全阀、压力表、安全保护装置四个重点隐患区域的排查。对水位计要定期检查是否存在漏气、漏水情况；阀门是否处于全开位置；疏水管是否按照要求安装；水位标志线是否按要求划出；水位计的冲洗是否按要求执行等。对于安全阀重点检查锅筒（锅壳）之间是否安装了取用管；疏水管是否安装；两个独立的安全阀是否共用一根排汽管；安全阀扳手是否受阻；是否按要求进行排放试验；整定压力值是否符合要求；是否按期校验等。对于压力表要及时检查是否设置了存水弯管或缓冲弯管；是否安装了三通旋塞；表盘量程选择是否合理；是否按期校验等。对于安全保护装置要检查是否按要求设置；动作整定值是否设置合理；紫外线光电管是否按期清理；是否按期进行功能模拟试验等。对于检查中发现的问题要及时处理，使其满足规范、标准的要求。（4）使用单位应制定安全附件日常维护保养图 9 压力表未按要求装设三通旋塞图 10 压力表未按要求校验201青海科技202303探索与实践青海科技INGHAI SCIENCE AND TECHNOLOGY记录，定期对安全附件进行维护保养工作，对于无日常维护保养记录的单位，可以参照表 1 内容进行制定。（5）使用单位安全管理员应定期对锅炉房进行巡查，对运行记录进行查看，及时了解锅炉的安全运行状况。Discussion on Safety Accessories in External Inspection of Industrial BoilersDouYongfei1,LiRui2,LuLichun2（1.SpecialEquipmentInspectionandTestingInstituteofGansuProvince,Lanzhou730050,China;2.WuweiSpecialEquipmentInspectionInstituteCo.,LTD.,Wuwei733000,China）Abstract:Thesafetyvalve,pressuregauge,waterlevelgaugeandsafetyprotectiondeviceontheboilerequipment,asthemainsafetyaccessoriesoftheboiler,playsavitalroleinthesafeoperationoftheboiler.Safetyaccessoriesinspectionisanessentialinspectionitemofboilerexternalinspection.Accordingtothesituationofindustrialboilerexternalinspectioninrecentyears,thispaperbrieflyexplainsthecommonproblemsfoundintheexternalinspectionoftheboilersuchasthechaosofsafetyaccessoriesmanagement,operators unfamiliarwiththerequirementsofregulationsandstandardsandothers,andputsforwardsomecountermeasuresfordealingwiththeseproblems.Itprovidessomereferenceforboilerusersinsafetyaccessorymanagement.Keywords:Boiler;Safetyaccessories;Externalinspection项目内容频次问题记载检查人日期水位计水位计外观检查每班 1 次冲洗水位计每班 1 次安全阀安全阀外观检查每班 1 次安全阀排汽管、排水管保证排放畅通、无冻结每班 1 次安全阀校验铭牌、铅封标识是否正常每月 1 次安全阀手动排放试验按操作规程执行压力表压力表外观检查每班 1 次压力表刻度盘是否划出高限压力标志每班 1 次压力表是否定期进行校验，加铅封并注明下次校验日期每月 1 次压力表吹洗每班 1 次安全保护装置高低水位报警和低水位联锁保护装置是否正常按操作规程执行蒸汽超压报警和联锁保护装置是否正常按操作规程执行超温报警和联锁保护装置是否正常按操作规程执行点火程序控制和熄火保护装置是否正常按操作规程执行3 讨论锅炉安全附件对锅炉的安全运行起着至关重要的作用。本文根据笔者近几年工业锅炉外部检验工作经验，系统归纳总结了检验过程中发现的涉及安全附件的各类主要问题，并作了简要的分析且有针对性地提出了一些处理对策。希望可以帮助工业锅炉使用单位查摆问题，切实提升从业人员安全意识和工作能力，及时消除安全隐患，确保工业锅炉设备安全运行。参考文献:1TSG11-2020锅炉安全技术规程S.北京:新华出版社,2020.2杨生龙.锅炉检验中安全附件问题及相关阐述J.中国设备工程,2022(15):147-149.3刘红征,耿亚鸽.工业锅炉外部检验中的常见问题综述J.化工机械,2022,49(1):5-8.4王勇.锅炉安全联锁保护装置相关问题探讨J.工业锅炉,2021(6):27-34.5张天明.锅炉安全阀特性与故障分析J.技术与市场,2020,27(3):83-84.表 1 锅炉安全附件日常维护保养记录