壓力容器鍋爐的檢驗及試驗課件

第四節(jié)壓力容器、鍋爐的檢驗及試驗一、壓力容器質(zhì)量檢驗（掌握）

對在用壓力容器檢驗分為常規(guī)檢驗與缺陷評定兩類。

（一）外部檢查

運行中的在線檢查：檢查內(nèi)容包括容器本體以及接頭部位的裂紋、過熱、變形、泄漏；表面的腐蝕、保溫層的破損；有無異常振動；支撐是否穩(wěn)固；安全備件狀況等。

由檢驗單位有資格的壓力容器檢驗員或安全監(jiān)察機構(gòu)認可的試驗單位壓力容器專業(yè)人員進行。

（二）內(nèi)外部檢驗

內(nèi)外部檢驗，其目的是為了全面檢查出壓力容器經(jīng)長期運行中可能產(chǎn)生的一切缺陷，常見的缺陷是腐蝕、裂紋和變形。

1/16/20231首次內(nèi)外部檢驗檢驗設(shè)計、制造和安裝質(zhì)量；檢驗安全附件、儀表及連接件、緊固件的可靠性；驗證容器在運行條件下的適應(yīng)性，并確定檢驗周期由檢驗單位有資格的壓力容器檢驗人員進行投入試驗一段時間后進行，液化氣槽車不得超過1年，其他容器一般情況下不得超過4年定期內(nèi)外部檢驗檢驗容器經(jīng)使用后技術(shù)及安全狀況有無變化，如有無新缺陷產(chǎn)生、原缺陷有無擴展、有無腐蝕及材質(zhì)劣化現(xiàn)象發(fā)生等檢驗單位有資格的壓力容器檢驗員進行安全狀況等級為1～2級的，每隔6年至少檢驗一次；安全狀況等級為3級的，每隔3年至少檢驗一次1/16/20232（三）耐壓試驗

耐壓試驗是壓力容器停機檢驗時，所進行的超過最高工作壓力的液壓試驗或氣壓試驗。主要用來檢驗容器的整體承載能力，還可發(fā)現(xiàn)一些潛在的危險缺陷，有時還可以起到降低缺陷疲勞擴展速率的作用。

對固定式壓力容器，每兩次內(nèi)外部檢驗期間內(nèi)，至少進行一次耐壓試驗；對移動式壓力容器，每6年至少進行一次耐壓試驗。

1/16/20233（四）在用壓力容器安全狀況等級安全等級技術(shù)資料缺陷情況檢驗結(jié)論一級齊全設(shè)計制造質(zhì)量符合要求，無缺陷可領(lǐng)證使用二級齊全不危及使用安全三級不夠齊全可在法定檢驗周期中安全使用四級不齊全不能保證在法定檢驗周期中安全使用必須監(jiān)控五級

嚴重、危及使用安全判廢【例題·單選題】（2008）某在用壓力容器出廠文件、資料不夠齊全，存在缺陷，但不影響在法定檢驗周期內(nèi)的安全使用，該壓力容器應(yīng)該判定為（）。

A.一級

B.二級

C.三級

D.四級『正確答案』C1/16/20234【例題·多選題】（2009）下列關(guān)于壓力容器耐壓試驗的說法中，正確的是（）。

A.耐壓試驗是指壓力容器停機檢驗時，所進行的超過最高工作壓力的試驗

B.耐壓試驗主要用來發(fā)現(xiàn)一些潛在的危險缺陷

C.耐壓試驗有時可以起到降低缺陷疲勞擴展速率的作用

D.對于固定式壓力容器，每兩次內(nèi)外部檢驗期間內(nèi)，至少進行一次耐壓試驗

E.對于移動式壓力容器，每3年至少進行一次耐壓試驗『正確答案』ACD

『答案解析』耐壓試驗主要用來檢驗容器的整體承載能力，還可發(fā)現(xiàn)一些潛在的危險缺陷，有時還可以起到降低缺陷疲勞擴展速率的作用，所以選項B不正確，選項C正確；對于固定式壓力容器，每兩次內(nèi)外部檢驗期間內(nèi)，至少進行一次耐壓試驗，所以選項D正確；對于移動式壓力容器，每6年至少進行一次耐壓試驗，所以選項E不正確。1/16/20235【例題·單選題】（2007）下列關(guān)于壓力容器質(zhì)量檢驗的說法中，錯誤的是（）。

A.壓力容器的檢驗分為常規(guī)檢驗和缺陷評定兩類

B.常規(guī)檢驗主要適用于缺陷不嚴重的在用壓力容器

C.常規(guī)檢驗一般不作強度校核

D.缺陷評定需要復(fù)雜的應(yīng)力分析，對缺陷在壁厚方向尺寸的探傷精度要求較高『正確答案』C

『答案解析』常規(guī)檢驗除了做強度校核外，一般不需要做復(fù)雜的應(yīng)力計算，只需要材料常規(guī)力學性能數(shù)據(jù)，對缺陷在壁厚方向尺寸的探傷精度要求較低，使用和掌握較為容易。1/16/20236二、鍋爐質(zhì)量檢驗（掌握）

鍋爐質(zhì)量檢驗是按照有關(guān)法規(guī)和技術(shù)標準，對鍋爐在設(shè)計、制造、安裝、運行、修理、改造各個環(huán)節(jié)中的質(zhì)量進行全面檢驗，做出鑒定性的結(jié)論。

鍋爐檢驗的目的：及時發(fā)現(xiàn)、彌補缺陷，延長使用壽命；及時發(fā)現(xiàn)、監(jiān)護或消除事故隱患，保證連續(xù)安全運行；減少損失，保證經(jīng)濟運行。

新設(shè)計的鍋爐要對結(jié)構(gòu)、強度、制造工藝及加工尺寸、質(zhì)量和技術(shù)資料等進行審查。

通常所謂鍋爐檢驗是指對運行情況下的鍋爐進行檢驗。1/16/20237鍋爐安全技術(shù)檢察規(guī)程要求進行外部檢驗和內(nèi)部檢驗。外部檢驗在運行狀況下，由司爐和管理人員進行，每年至少一次。安全附件、儀表和保護裝置是否靈敏；人孔、手孔、法蘭等結(jié)合面是否密封；輔助設(shè)備運行是否正常；可見部位受熱面是否有變形、嚴重結(jié)焦及結(jié)渣等。內(nèi)部檢驗鍋爐停止運行時對鍋爐內(nèi)外部進行的全面檢查。按照規(guī)程要求，每兩年進行一次。（定期停爐檢查）可以查出鍋爐運行中無法查到的缺陷和隱患?！咎崾?】當內(nèi)部檢驗與外部檢驗在同一年進行時，應(yīng)首先進行內(nèi)部檢驗，再進行外部檢驗。

【提示2】移裝或停運一年以上的鍋爐投入運行前、發(fā)生重大事故后、受壓元件經(jīng)重大修理或改造后，對鍋爐的安全性和可靠性有懷疑時，均應(yīng)進行內(nèi)外部檢驗。1/16/20238水冷壁、過熱器及再熱器、省煤器、空氣預(yù)熱器受熱面的內(nèi)外部腐蝕，省煤器受熱面的磨損，鍋筒缺陷的檢驗是重要內(nèi)容。表10－6鍋爐受熱面的主要腐蝕部位及腐蝕類型部件名稱易發(fā)生腐蝕的部位腐蝕類型水冷壁煙氣側(cè)高溫腐蝕管內(nèi)水、汽側(cè)垢下腐蝕、氧腐蝕省煤器煙氣側(cè)外壁腐蝕管內(nèi)水側(cè)氧腐蝕、CO2腐蝕等過熱器及再熱器煙氣側(cè)高溫腐蝕管內(nèi)水蒸汽側(cè)氧化腐蝕空氣預(yù)熱器

堵灰低溫腐蝕1/16/20239（一）水冷壁管內(nèi)壁腐蝕主要形式：垢下腐蝕，它是鍋爐運行的重大安全隱患。

主要原因：爐水PH超標、給水中鐵、銅及氧含量超標、停爐期間未采取必要的保護措施。

主要的預(yù)防措施：加強水、氣品質(zhì)分析與控制以及對水處理設(shè)備、除氧器等的維護保養(yǎng)、定期進行鍋爐酸洗等。

（二）過熱器管內(nèi)壁腐蝕

它會嚴重威脅鍋爐的安全運行。

主要原因是停爐保護不當和過熱器管內(nèi)積水在檢修期間引起腐蝕。在鍋爐安裝和停爐保護中，要加強防腐措施。1/16/202310（三）空氣預(yù)熱器低溫腐蝕

空氣預(yù)熱器在低溫段，會因管壁溫度低于露點而使SO2和SO3凝結(jié)為酸液并黏附灰垢，腐蝕管壁，堵塞受熱面通道。

主要防止措施有：采用低氧燃燒、加裝暖風器、熱風再循環(huán)、定期吹灰以及采用耐腐蝕材料，使用中和SO3的添加劑等。

（四）省煤器受熱面磨損

燃煤鍋爐常由于飛灰（主要成分是二氧化硅、三氧化二鐵等）磨損而發(fā)生爆管。

防止和減輕措施：合理選擇煙速、加裝防磨罩或在相應(yīng)部位噴涂防磨材料。1/16/202311鍋筒缺陷會導(dǎo)致高爐在運行中發(fā)生爆破，造成災(zāi)難性的后果，因此它是鍋爐檢查的重點。

鍋筒缺陷主要有焊縫裂紋、夾渣、未焊透以及鋼板裂紋等，特別是大直徑下降管的管座焊縫缺陷。

鍋筒缺陷的檢驗內(nèi)容主要是：

1.集中下降管管座焊縫100%探傷

2.鍋筒和封頭內(nèi)表面及焊縫去銹后100%肉眼檢查

3.鍋筒和封頭內(nèi)表面主焊縫抽查：縱縫≥25%，環(huán)縫≥10%。

對鍋筒的安裝、檢驗、修理和運行也應(yīng)予以充分重視。（五）鍋筒缺陷1/16/202312鍋爐在起動、停爐或負荷變化時，鍋筒上下壁、內(nèi)外壁承受的是循環(huán)交變熱應(yīng)力。特點是周期長、頻率低，導(dǎo)致疲勞裂紋萌生的循環(huán)次數(shù)少。對于已經(jīng)產(chǎn)生裂紋的鍋爐應(yīng)該嚴格控制起、停程序。（六）鍋筒低周疲勞1/16/202313【例題·多選題】（2007）鍋爐在（）的情況下應(yīng)進行內(nèi)外部檢驗。

A.移裝后投入運行前

B.停機修理后重新投入運行前

C.停運一年以上投入運行前

D.發(fā)生重大事故后

E.對鍋爐的安全可靠性產(chǎn)生懷疑『正確答案』ACDE

『答案解析』移裝或停運一年以上鍋爐投運前、受壓元件經(jīng)重大修理或改造后、發(fā)生重大事故后，以及對鍋爐的安全性、可靠性產(chǎn)生懷疑時，均應(yīng)進行內(nèi)外部檢驗。1/16/202314三、鍋爐性能試驗（掌握）

（一）鍋爐水壓試驗

1.水壓試驗的目的：檢查受壓部件的嚴密性，包括焊口、脹口、鉚釘、鉚縫以及金屬表面有無滲漏；檢查受壓部件在試驗壓力下是否產(chǎn)生肉眼可見的塑性變形。

2.水壓試驗的種類：一般工作壓力試驗和超水壓試驗。

超水壓試驗應(yīng)用在以下情況：鍋爐新裝、改裝；停用一年以上；受熱面經(jīng)過重大修理；對受壓部件有懷疑等。

3.水壓試驗的合格標準

焊接鍋爐，維持試驗壓力5分鐘,壓力保持不變，所有焊縫及受壓部件金屬表面,沒有水痕、水霧及任何漏水現(xiàn)象；

鉚接鍋爐，維持試驗壓力20分鐘,壓力保持不變，所有鉚縫、脹口，可以有水痕，但水不流動，且能保持試驗壓力；

試驗后，鍋爐受壓元件沒有肉眼可見的殘余變形。1/16/202315（二）鍋爐熱效率試驗1.鍋爐熱效率：送入鍋爐燃料的熱量中有效利用的百分數(shù)。

鍋爐熱效率試驗的目的是計算鍋爐的熱效率，考察鍋爐的性能，采用有效的措施提高鍋爐熱效率，改進設(shè)計。

熱量損失包括幾個方面：排煙、化學不完全燃燒、機械不完全燃燒、鍋爐本體散熱等。

【拓展】煤在燃燒過程中，由于氧氣不足或加煤量過大，煤中的固定炭與煙氣中的CO2反應(yīng)，使其還原生成CO，隨廢氣排空，造成可燃物的浪費，該現(xiàn)象稱之為化學不完全燃燒；

燃煤由于粒度過大、燃燒溫度不夠或燃燒時間不足，煤中的固定炭未能完全燃燼，與煤灰和煤渣混合一起清除出燃燒室，造成可燃物的浪費，該現(xiàn)象稱之為機械不完全燃燒。1/16/202316

2.正平衡熱效率試驗（輸入輸出熱量法）：直接測量鍋爐產(chǎn)生蒸汽的熱量、單位時間耗煤量以及煤的低位發(fā)熱量，然后進行計算。

3.反平衡熱效率試驗（熱損失法）：直接測量和計算鍋爐各種熱量損失，則1/16/2023174.鍋爐凈效率：考慮鍋爐機組、輔機等設(shè)備的熱耗和電耗后的效率。

5.效率試驗方法與準確度

電站鍋爐，采用熱損失法測定，輔以輸入-輸出熱量法作為參考。試驗進行二次，二次試驗結(jié)果應(yīng)在允差范圍之內(nèi)，否則應(yīng)進行第三次試驗，并以落在允差范圍之內(nèi)的兩次試驗結(jié)果平均值作為試驗熱效率。

工業(yè)鍋爐：同時進行輸入-輸出和熱損失兩種測定。各進行二次。二次輸入-輸出的熱效率之差應(yīng)≤4%；二次熱損失熱效率之差應(yīng)≤6%，否則要補做試驗，直到合格為止。最后則以輸入-輸出二次測定的結(jié)果的均值作為實驗熱效率。1/16/202318（三）鍋爐蒸發(fā)量、蒸汽參數(shù)試驗1.蒸發(fā)量、蒸汽壓力和溫度。蒸發(fā)量、蒸汽壓力和溫度的測定是驗收（鑒定）試驗的主要項目之一，可在鍋爐熱效率試驗中同時進行，除在額定蒸發(fā)量下進行兩次有效測定外，還應(yīng)在70%額定蒸發(fā)量下對保證參數(shù)進行測定。

2.鍋爐最大連續(xù)蒸發(fā)量。該試驗的目的是檢驗鍋爐機組可否達到設(shè)計的最大連續(xù)蒸發(fā)量，試驗時間應(yīng)保持2小時以上，試驗中需監(jiān)測的內(nèi)容包括:

（1）鍋爐蒸發(fā)量、蒸汽壓力與溫度；

（2）鍋水和蒸汽品質(zhì)；

（3）蒸汽系統(tǒng)安全性；

（4）調(diào)溫裝置運行適應(yīng)性；

（5）受熱面沾污情況與金屬壁溫；

（6）鍋爐各輔機、熱力系統(tǒng)及自控裝置的適應(yīng)能力等。1/16/202319【例題·單選題】（2009）下列關(guān)于鉚接鍋爐水壓試驗合格標準的說法中，正確的是（）。

A.鉚縫處不得有水痕，并應(yīng)在水壓試驗壓力下維持5分鐘

B.鉚縫處不得有水痕，并應(yīng)在水壓試驗壓力下維持20分鐘

C.鉚縫處可以有水痕，但水不流動，并應(yīng)在水壓試驗壓力下維持5分鐘

D.鉚縫處可以有水痕，但水不流動，并應(yīng)在水壓試驗壓力下維持20分鐘『正確答案』D

『答案解析』鉚接鍋爐，維持試驗壓力20分鐘,壓力保持不變，所有鉚縫、脹口，可以有水痕，但水不流動，且能保持試驗壓力。1/16/202320第五節(jié)起重機的檢驗與試驗一、起重機的檢驗

（一）橋架的檢驗

橋架是起重機的最主要受力部件。它必須具有足夠的強度、剛度和穩(wěn)定性。其損壞形式主要是疲勞損傷。

在反復(fù)起升載荷引起的交變應(yīng)力作用下，導(dǎo)致橋架產(chǎn)生下?lián)匣蚓植慨a(chǎn)生疲勞裂紋。

兩次下?lián)闲迯?fù)后再次嚴重下?lián)匣蚨啻萎a(chǎn)生裂紋，標志著橋架安全使用壽命的終結(jié)。

下?lián)鲜瞧鹬貦C空載時，主梁在垂直平面內(nèi)所產(chǎn)生的整體變形。主梁上拱度低于原始值但仍上拱時，稱為上拱度減??；空載時，主梁低于水平線以下者，稱為下?lián)希?/p>

起重機承載后，主梁產(chǎn)生的拱度變化稱為彈性下?lián)稀?/16/2023211/16/202322Fx—主梁上任意一點x處的上拱度

F—跨度中心的上拱度

x—任意一點導(dǎo)跨度中心的距離

S—起重機跨度1/16/202323主梁下?lián)系揭欢ǔ潭群髮⒂绊懫鹬貦C的正常使用。一般下?lián)隙刃蘩斫缦抟?guī)定為：

1/16/202324表10－7下?lián)蠎?yīng)修界限值（滿載）

跨度S（m）10.513.516.519.522.525.528.531.5f載（mm）151923.5283236.54145對起重機作額定靜負荷試驗，撓量f載≥S/700則應(yīng)修理。1/16/202325無條件作額定靜負荷試驗時，下?lián)狭縡空≥S/1500則應(yīng)修理。

表10－8下?lián)蠎?yīng)修界限值（空載）

跨度S（m）10.513.516.519.522.525.528.531.5f（mm）79111315171921【提示】主梁下?lián)嫌卸喾N測量方法：水準儀測量法、連通器法、鋼絲測量法。1/16/202326（二）減速器齒輪檢查及報廢標準

1.減速器齒輪的磨損量許用極限。

（1）在起升機構(gòu)中第一根軸上的齒輪磨損量超過原齒厚的10%，其余各軸上齒輪磨損量超過原齒厚的20%；

（2）大車（小車）運行機構(gòu)減速器第一軸的齒輪磨損量超過原齒厚的15%，其余各軸上的齒輪磨損量超過原齒厚的25%；

（3）開始齒輪的磨損量大于原齒厚的30%；

（4）吊運危險物品時，相應(yīng)磨損量減半。

2.齒面點蝕損壞齒輪工作面面積大于30%且深度超過齒厚的10%。

3.齒根裂紋或牙齒折斷1/16/2023271/16/202328（三）車輪檢查及報廢標準

車輪輪緣磨損量與原來厚度之比超過50%。踏面的磨損量與原來厚度之比超過15%。1/16/202329（四）吊鉤檢查及報廢標準鉤身、螺紋及危險斷面發(fā)生裂紋、破口、發(fā)裂；危險斷面磨損嚴重，超過原高度10%；危險斷面及鉤頸塑性變形、扭轉(zhuǎn)變形、開口度增大、吊鉤尖部扭轉(zhuǎn)變形超過10°；板鉤襯套、板鉤心軸嚴重磨損1/16/202330（五）滑輪的報廢標準

滑輪繩槽的壁厚及底部的徑向磨損超標；鑄鐵滑輪嚴重裂紋；滑輪輪緣嚴重損壞。

（六）卷筒的報廢標準

筒壁磨損超標（原壁厚的20%）；卷筒裂紋；氣孔、砂眼的直徑、深度以及數(shù)量超標

（七）制動器的報廢標準

制動瓦剎車帶磨損超標；心軸、小軸磨損超標；拉桿、制動臂、彈簧有疲勞裂紋；液壓推桿制動器滾動軸承過熱或損壞（八）制動輪的報廢標準

工作表面爪痕深度獲徑向磨損超標；工作面有缺陷或裂紋。1/16/202331（九）軌道的報廢標準

鋼軌橫向、縱向或斜向裂紋；頂面和側(cè)面磨損超標；軌道夾板、魚尾板有裂紋。

（十）鋼絲繩的報廢標準

1.損壞原因：彎曲疲勞、磨損、腐蝕、超負荷、打硬結(jié)、機械碰撞、連電打火、高溫烘烤等

2.報廢標準

（1）斷絲，見表10—91/16/202332表10－9鋼絲繩斷絲報廢標準強度安全系數(shù)（n）鋼絲繩結(jié)構(gòu)6×19＋16×37＋16×61＋1繞法交繞順繞交繞順繞交繞順繞≤5126221136186～714726133819＞716830154020安全系數(shù)小于6時，在一個捻距內(nèi)斷絲數(shù)達到總數(shù)10%報廢；安全系數(shù)6～7時，在一個捻距內(nèi)斷絲數(shù)達到總數(shù)12%報廢；安全系數(shù)大于7時，在一個捻距內(nèi)斷絲數(shù)達到總數(shù)14%報廢。1/16/202333（2）鋼絲繩磨損或腐蝕報廢標準當外層單根鋼絲磨損或腐蝕達到鋼絲直徑40%時，不論斷絲多少均應(yīng)報廢。

若外層單根鋼絲磨損或腐蝕尚未達到鋼絲直徑40%時，斷絲報廢標準應(yīng)按照表10-10中的折減系數(shù)計算。

表10-10折減系數(shù)表鋼絲表面磨損量或腐蝕量（%）1015202530～40大于40折減系數(shù)（%）8575706050報廢1/16/202334【例】有一根6×37＋1的交繞鋼絲繩，其安全系數(shù)為5，鋼絲繩表面磨損為25%。試問在一個捻距內(nèi)斷幾根鋼絲便報廢？

由表8可知，6×37＋1的交繞鋼絲繩，安全系數(shù)為5時，在一個捻距內(nèi)斷22根鋼絲便報廢。再由表9查得當磨損25%時，折減系數(shù)為60%。

所以，斷絲標準為22×60%＝13.2根【拓展】6×19＋1表示鋼絲繩規(guī)格的三組數(shù)字、代表三種含義，第一組數(shù)字6代表鋼絲繩有6股鋼絲組成，如是8股，即第一組數(shù)字就應(yīng)是8；第二組數(shù)字19代表鋼絲繩的每股鋼絲中有19絲鋼絲擰成的；第三組數(shù)字1代表鋼絲繩中有一根油浸劍麻或棉紗纖維繩芯。

1/16/202335（3）在吊運金屬溶液、熾熱材料、酸類、易燃易爆物品、有毒原料等，鋼絲繩報廢標準應(yīng)該比表8表9所列數(shù)值減半。

出現(xiàn)繩股擠出、鋼絲擠出時，鋼絲繩應(yīng)該報廢更新。1/16/202336出現(xiàn)繩徑局部增大或減小等情況時，鋼絲繩時應(yīng)該報廢更新。1/16/202337【例題·單選題】（2008）下列關(guān)于起重機鋼絲繩報廢標準的說法中，正確的是（）。

A.鋼絲繩斷絲的報廢標準是一個捻距內(nèi)鋼絲的斷絲數(shù)達到鋼絲繩總絲數(shù)的l0%

B.當鋼絲繩在徑向外層單根鋼絲磨損或腐蝕達到鋼絲直徑的20%時，無論斷絲多少都應(yīng)報廢

C.鋼絲繩的安全系數(shù)越大報廢標準所允許的斷絲比例越高

D.鋼絲繩有鋼絲擠出但未達到標準規(guī)定的斷絲數(shù)量，鋼絲繩可繼續(xù)使用『正確答案』C

『答案解析』當安全系數(shù)小于6時，更新標準是一個捻距內(nèi)斷絲數(shù)達到鋼絲繩總絲數(shù)的10%，所以選