梁志云
(晉中市綜合檢驗(yàn)檢測中心,山西 晉中 030600)
為了降低鍋爐使用中產(chǎn)生的安全風(fēng)險(xiǎn)隱患,應(yīng)該提高鍋爐水處理定期檢驗(yàn)工作的重視度,對(duì)鍋爐水處理檢驗(yàn)狀況、檢驗(yàn)管理問題以及防范措施進(jìn)行分析,了解影響水處理檢驗(yàn)結(jié)果的因素以及檢驗(yàn)存在的監(jiān)管漏洞,進(jìn)而找出解決措施。
現(xiàn)階段,我國《特種設(shè)備安全法》指出,鍋爐使用單位應(yīng)該定期對(duì)鍋爐水處理進(jìn)行監(jiān)督化驗(yàn),同時(shí)接受專業(yè)檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)的定期檢驗(yàn)。根據(jù)多年檢驗(yàn)結(jié)果可知,不同的鍋爐生產(chǎn)單位對(duì)不同型號(hào)鍋爐會(huì)有不同的使用情況。其中,工業(yè)鍋爐使用頻繁,如水處理工作不到位,很容易生成水垢,水垢生成后對(duì)鍋爐的使用會(huì)帶來很大的安全隱患。甚至一些小型企業(yè)為了節(jié)省時(shí)間和處理成本,使用化學(xué)產(chǎn)品充當(dāng)清洗劑,更是會(huì)帶來毀滅性的破壞,導(dǎo)致重大安全事故。綜上可以看出,針對(duì)鍋爐水進(jìn)行定期檢驗(yàn)處理可以有效減少鍋爐腐蝕、結(jié)垢、積鹽的概率,從而最大限度降低事故率,所以鍋爐水處理定期檢驗(yàn)?zāi)康氖菫榱藴p少不必要的安全風(fēng)險(xiǎn)隱患,提高鍋爐使用期限,確保鍋爐使用環(huán)境始終處于安全、穩(wěn)定的狀態(tài)。
案例分析是闡述鍋爐水處理定期檢驗(yàn)重要性的關(guān)鍵方法,通過真實(shí)發(fā)生的案例可以形象化、可視化的展示不進(jìn)行鍋爐水定期檢驗(yàn)的后果和影響,從而反向證明鍋爐水處理定期檢驗(yàn)的重要性。具體的典型事故如下所示。
事故一:某小區(qū)鍋爐中心有一臺(tái)熱水鍋爐(4.2 MW),使用較為頻繁,但由于水處理設(shè)備無法正常使用,所以管理人員沒有定期進(jìn)行水處理檢驗(yàn),放任鍋爐生成水垢,導(dǎo)致排污閥破損,污水沒有渠道排除,反流過程中將水垢、泥沙等雜質(zhì)帶入管道底部,逐漸形成渣滓,厚度超過一百毫米,管內(nèi)壁的水垢厚度超過四毫米。厚厚的一層水垢對(duì)冷壁管帶來了擠壓力,管內(nèi)受到強(qiáng)烈沖擊,變形量超過12.3%,煙管水側(cè)的積鹽與金屬腐蝕物超過六毫米。此時(shí)相關(guān)管理人員依然沒有重視管內(nèi)水垢積壓問題,私自進(jìn)行了割管維修。最后整個(gè)鍋爐和鍋爐管道都沒有辦法繼續(xù)使用,只能重新建造,冬天重新修建鍋爐,不僅耗費(fèi)了大量的資金和人力資源,也給小區(qū)居民帶來了負(fù)面影響。
事故二:事故發(fā)生在一家造紙廠,造紙廠在2020年購買的蒸汽鍋爐,驗(yàn)收合格后立即投入生產(chǎn)運(yùn)行環(huán)節(jié)。鍋爐使用不到一年的時(shí)間,鍋筒底部積存了大量的水垢,造紙廠負(fù)責(zé)人為了趕工期,沒有申請(qǐng)監(jiān)督部門實(shí)施檢驗(yàn)工作,而是自己采取化學(xué)清洗的方式,對(duì)鍋爐水進(jìn)行違規(guī)處理。清理完成后,鍋筒內(nèi)的水垢不僅沒有清除干凈,反而在化學(xué)產(chǎn)品的刺激下讓晶體發(fā)生了塑性流動(dòng),導(dǎo)致管內(nèi)鼓包裂縫,鍋爐水從裂縫中泄露出來。事故發(fā)生后檢驗(yàn)得知,鼓包處和管板的距離有兩千多毫米,與鍋筒底部的距離是一百多毫米,面積達(dá)六千多平方毫米,而且鼓包的地方發(fā)現(xiàn)了環(huán)向裂紋,裂紋開裂口很大,發(fā)生爆炸會(huì)帶來嚴(yán)重的人員傷亡。
通過上述兩個(gè)典型事故可以發(fā)現(xiàn),小區(qū)鍋爐和造紙廠鍋爐都有水處理設(shè)備,但是一個(gè)是損壞了沒有及時(shí)修理,另一個(gè)是處理不當(dāng),所以不僅沒有達(dá)到處理目標(biāo),反而造成了安全事故。具體而言,如果水垢無法及時(shí)排出鍋筒,就會(huì)在管內(nèi)越積越多,影響金屬管的傳熱功能,金屬管內(nèi)的熱量傳導(dǎo)失敗,金屬壁溫度會(huì)猛然升高,超過材質(zhì)允許的范圍后,會(huì)發(fā)生爆管現(xiàn)象,甚至發(fā)生爆炸。水垢的導(dǎo)熱性能非常差,導(dǎo)熱系數(shù)是鋼板的1%,資料顯示,正常使用情況下,鍋筒溫度是320 ℃,當(dāng)金屬壁形成1 mm的水垢后,壁溫可增加到728 ℃。所以金屬壁上的水垢會(huì)讓金屬晶體發(fā)生塑性流動(dòng)、鼓包變形,甚至引起爆炸事故。因此,鍋爐水處理定期檢驗(yàn)是非常重要的工作,是確保鍋爐安全、穩(wěn)定運(yùn)行的重要保障。我國北方使用鍋爐的地區(qū)非常多,水質(zhì)硬度較大,一旦生成水垢,對(duì)鍋筒的損害程度也很大,目前超過79%的企業(yè)安裝了鈉離子交換設(shè)備,但對(duì)于小型企業(yè)來說設(shè)備處理不是萬能的,還需要采取其他檢驗(yàn)措施。總之,鍋爐水處理定期檢驗(yàn)具有很重要的意義,鍋爐使用者應(yīng)該重視水處理檢驗(yàn)的工作,完善檢驗(yàn)內(nèi)容和措施,有效減少安全隱患。
鍋爐水處理管理是預(yù)防鍋爐事故的重要環(huán)節(jié),相關(guān)的檢驗(yàn)內(nèi)容主要包括水處理人員的持證情況、鍋爐使用單位的管理資料和管理記錄、鍋爐水汽質(zhì)量日?;?yàn)記錄,需要注意的是,鍋爐水質(zhì)量日?;?yàn)記錄是最重要的檢查內(nèi)容,但是很容易被忽略。很多檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)只是針對(duì)本次檢驗(yàn)主體進(jìn)行評(píng)估、考核、衡量,沒有對(duì)上一次檢驗(yàn)周期的檢驗(yàn)報(bào)告實(shí)施復(fù)審,導(dǎo)致檢驗(yàn)記錄重復(fù)、檢驗(yàn)效果弱化。事實(shí)上,每一次檢驗(yàn)過程中,檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)都會(huì)清晰指出鍋爐水處理不符合標(biāo)準(zhǔn)的地方,同時(shí)給出科學(xué)的整改記錄和水處理事故應(yīng)急措施。因此,每次進(jìn)行新周期的檢驗(yàn)工作前,先對(duì)上一次檢驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行復(fù)審,了解檢驗(yàn)難點(diǎn)和重點(diǎn),確認(rèn)整改工作完成后再開始后續(xù)的工作。同時(shí),檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)還需要隨機(jī)抽查鍋爐使用單位的水處理檢驗(yàn)記錄和合格率,查看檢驗(yàn)項(xiàng)目和頻次是否滿足相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)。針對(duì)特殊的大型電站鍋爐,在以上檢驗(yàn)項(xiàng)目和流程基礎(chǔ)上還要檢驗(yàn)系統(tǒng)查定報(bào)告、鍋爐熱化學(xué)試驗(yàn)文件等。
水處理管理環(huán)節(jié)很容易出現(xiàn)安全隱患的關(guān)鍵點(diǎn)在于中小企業(yè)。部分中小企業(yè)不具備定期檢驗(yàn)的實(shí)力,所以沒有配備專業(yè)的水處理工作人員,即使配備相應(yīng)工作人員,也沒有考取作業(yè)資格證。工作人員不重視水處理工作,也沒有正確操作水處理設(shè)備的能力,化驗(yàn)項(xiàng)目和頻次無法滿足標(biāo)準(zhǔn)要求,甚至有個(gè)別企業(yè)使用硬度試劑做簡單化驗(yàn),化驗(yàn)結(jié)果沒有任何參考價(jià)值。由此不難發(fā)現(xiàn),中小型企業(yè)鍋爐使用隱患多,應(yīng)該提高檢驗(yàn)頻次,加大懲罰力度。
當(dāng)下,很多企業(yè)都有自己獨(dú)立的水處理部門,購買水處理設(shè)備和相關(guān)部件,但有設(shè)備不代表會(huì)用,也不代表設(shè)備“用好”,根據(jù)典型案例一可知,水處理設(shè)備破壞或者失效,一樣沒有任何意義,所以水處理檢驗(yàn)工作的一項(xiàng)重要任務(wù)是檢驗(yàn)鍋爐使用單位的水處理設(shè)備,確保設(shè)備可以發(fā)揮處理效果,主要有設(shè)備運(yùn)行記錄、制水能力、補(bǔ)給水處理能力等,同時(shí)還需要檢驗(yàn)設(shè)備中的關(guān)鍵部件,例如除氧器是否正常運(yùn)行、凝結(jié)水系統(tǒng)是否正常發(fā)揮功能、回水處理系統(tǒng)是否有誤差、水汽取樣裝置是否符合取樣標(biāo)準(zhǔn)、加藥裝置是否滿足特種設(shè)備要求等。通過檢驗(yàn)水處理設(shè)備的使用記錄,可以側(cè)面分析鍋爐使用單位的水處理情況,了解水處理的頻次和設(shè)備使用情況。如果水處理設(shè)備超過使用年限或者年檢時(shí)間,鍋爐使用單位需要重新購買處理設(shè)備。針對(duì)新安裝的鍋爐應(yīng)該額外進(jìn)行水汽質(zhì)量檢驗(yàn),檢驗(yàn)過程需要結(jié)合鍋爐安裝監(jiān)督標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。鍋爐投運(yùn)后,每年進(jìn)行一次鍋爐水處理定期檢驗(yàn)。
水處理設(shè)備容易出現(xiàn)安全隱患的環(huán)節(jié)是設(shè)備保養(yǎng)維護(hù)管理,部分民營企業(yè)的鍋爐使用者在安裝新鍋爐后,沒有定期檢驗(yàn)設(shè)備的運(yùn)行情況,也沒有進(jìn)行年檢或者維護(hù),任其運(yùn)轉(zhuǎn),甚至一年內(nèi)都沒有進(jìn)行一次加鹽軟化再生,嚴(yán)重阻礙了設(shè)備的功能優(yōu)勢。還有一些大型的發(fā)電廠,沒有對(duì)設(shè)備進(jìn)行科學(xué)安置,將水處理設(shè)備放置在漏水的車間中,設(shè)備長時(shí)間暴露在“風(fēng)水雨打”的環(huán)境中,設(shè)備中的其他部件如陰陽床、反滲透裝置、混床壓力表等功能受到損害,無法正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
檢驗(yàn)鍋爐水質(zhì)量化驗(yàn)記錄是鍋爐水處理定期檢驗(yàn)的核心環(huán)節(jié)。水汽化驗(yàn)結(jié)果和化驗(yàn)過程中的各種數(shù)據(jù)、信息、項(xiàng)目內(nèi)容都應(yīng)該齊全且符合檢驗(yàn)規(guī)定。具體檢驗(yàn)的基礎(chǔ)設(shè)施是化驗(yàn)分析的儀器、試劑、溶液、儀表(包括在線監(jiān)測儀表),以上設(shè)施只有完全符合監(jiān)測標(biāo)準(zhǔn),才能確保化驗(yàn)結(jié)果具有參考價(jià)值。如果檢驗(yàn)溶液受到污染或者檢驗(yàn)試劑破損,檢驗(yàn)得到的結(jié)果會(huì)出現(xiàn)很大的誤差,在確保檢驗(yàn)結(jié)果沒有誤差也沒有錯(cuò)誤基礎(chǔ)上進(jìn)行下一步的檢驗(yàn)工作。此時(shí)需要檢驗(yàn)水汽質(zhì)量指標(biāo)是否符合規(guī)定標(biāo)準(zhǔn),檢驗(yàn)過程應(yīng)做好記錄。鍋爐水汽質(zhì)量不符合規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)時(shí),可以遵循相關(guān)水汽質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的三級(jí)處理原則進(jìn)行處理。另外,在檢驗(yàn)鍋爐水汽質(zhì)量時(shí),需要核查系統(tǒng)出力和運(yùn)轉(zhuǎn)周期,檢驗(yàn)系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)是否滿足鍋爐給水要求。檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)應(yīng)該掌握鍋爐水水質(zhì)情況,以及鍋爐使用單位的水處理方法、冷凝水回收利用、水質(zhì)合格率等內(nèi)容。了解鍋爐使用單位的鍋爐水質(zhì)情況可以從根本上檢驗(yàn)其水處理相關(guān)信息,水質(zhì)不會(huì)在短時(shí)間內(nèi)發(fā)生變化,如果水質(zhì)檢驗(yàn)合格且優(yōu)秀,說明使用單位每次的檢驗(yàn)報(bào)告都是真實(shí)有效的,而且水處理工作落實(shí)的很到位。如果水質(zhì)檢驗(yàn)不合格甚至惡劣,說明相關(guān)檢驗(yàn)環(huán)節(jié)存在漏洞,鍋爐使用單位沒有認(rèn)真完成水處理工作,需要增加水處理定期檢驗(yàn)的頻次。同時(shí)還要對(duì)鍋爐使用單位的記錄情況進(jìn)行詳細(xì)檢驗(yàn),內(nèi)容主要包括單位信息:安裝地址、安全負(fù)責(zé)部門、負(fù)責(zé)人姓名和聯(lián)系電話、鍋爐使用部門名稱等;鍋爐信息:鍋爐使用編號(hào)、鍋爐型號(hào)、設(shè)備代碼、設(shè)備的額定熱功率等基礎(chǔ)數(shù)值、使用證明的開具編號(hào)、水處理循環(huán)方式等;水處理信息:管內(nèi)處理藥劑、原水種類、冷凝水回用情況、運(yùn)行周期、系統(tǒng)處理等。
鍋爐水處理定期檢驗(yàn)工作與企業(yè)經(jīng)營規(guī)模無關(guān),無論是中小企業(yè)還是大型電力企業(yè),都應(yīng)該重視水處理工作。積極組織企業(yè)員工參與鍋爐水檢驗(yàn)相關(guān)的培訓(xùn)活動(dòng),幫助工作人員掌握水處理專業(yè)知識(shí)和設(shè)備操作流程,企業(yè)統(tǒng)一安排工作人員考取水處理資格證,規(guī)范操作行為。在原水水質(zhì)過硬地區(qū),使用單位先進(jìn)行干預(yù)處理,優(yōu)化水質(zhì)前期質(zhì)量,為后續(xù)檢驗(yàn)工作奠定基礎(chǔ)。同時(shí)及時(shí)維護(hù)加鹽再生水質(zhì),彌補(bǔ)離子交換設(shè)備的不足之處,確保設(shè)備裝置的廠房空間干燥、通風(fēng),加強(qiáng)巡檢和維護(hù),提高出水合格率。
綜上所述,導(dǎo)致鍋爐安全事故的原因有很多,主要包括水垢堆積、鍋爐壁發(fā)生塑性流動(dòng)、金屬晶體導(dǎo)熱失敗等,但是安全風(fēng)險(xiǎn)根本原因是鍋爐水處理定期檢驗(yàn)不合格問題。在鍋爐水處理定期檢驗(yàn)環(huán)節(jié),監(jiān)督與質(zhì)檢存在盲點(diǎn)和漏洞,導(dǎo)致安全隱患大幅增加。因此,應(yīng)該充分重視鍋爐水處理定期檢驗(yàn)工作,設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)范要求,重視監(jiān)督與質(zhì)檢流程,從而確保鍋爐在安全環(huán)境下發(fā)揮社會(huì)效益。