新疆圣雄能源股份有限公司热电厂
摘要：金属监督是保证电厂安全生产的重要措施，基于此，本文首先介绍了自备电厂发展的历史过程和成因及特点，论述了金属监督的相关概述，并详细探讨了自备电厂的金属监督工作。
关键词：自备电厂；金属监督；特点；监督方法
近年来，随着钢铁生产的发展，许多冶金企业为了缓和用电紧张的局面，相继建设了不同规模的自备电厂站，电厂一些主蒸汽管道、汽轮机等部件长期在高温高速下工作，金属材料的内外部结构会随着运行时间的变化而发生不同程度的变化，若这些变化突然加剧，将危及主要部件甚至整个机组的安全。为了保证电厂主要设备的安全，必须充分了解金属监督工作。
一、自备电厂发展的历史过程和成因
1、计划经济阶段。在计划经济时期，电力行业均由国家控制，为数不多的地方小规模电厂也是县级政府投资管理的地方国营企业。只有在极少数行业（如煤炭、化工等）中因企业生产工艺或综合利用的需要建设有自备电厂，而且这些企业都归属国有企业。
2、公用转自备阶段。改革开放初期，自备电厂发展也比较缓慢。20世纪90年代后期，在全国出现短时的电力富余，国家开始实施关停小火电战略。此时，对地方小火电和企业自备电厂的发电限制上网。这种情况下，一些地方小火电迫于生存，在地方政府的协调下，开始与地方上的用电企业特别是高耗能企业联营，电力定向销售，实质上成为变相的自备电厂。
3、无序发展阶段。进入21世纪后，由于社会经济的快速发展，我国发生了新一轮的电力紧缺。于是，不少企业开始谋求自行解决电力供应的办法。特别是山西省，有着煤炭资源的优势和其他各种矿产资源的优势。粗放式经济增长方式的发展使山西省出现了越来越多的高耗能企业。煤炭资源的优势为企业发展自备电厂提供了温床，与地方小火电联营为高耗能企业带来了丰厚的经济效益，电力紧缺形势的出现又成为企业发展建设自备电厂的催化剂。
“十五”以来，除国有大型发电企业发展建设公用电厂外，几乎所有新建的小火电机组都是出于“自备”的目的而建设的。有些以燃烧煤矸石名义立项，建设燃煤机组；有些打着“热电联产”的旗号，根本没有供热管网；有些以“余气利用”立项，却建设燃煤机组；还有些利用高炉或焦炉尾气发电，但其上游产业多为国家产业政策目录中规定的限制类、淘汰类高耗能炉型。
在自备电厂的发展中，甚至出现了并非同一法人主体的企业和电厂之间通过提供虚假的工商注册信息后也以自备形式在运营。更为甚者，有些企业甚至借着已经投运的供电设施，在违规新建机组后私自并网。
总之，各种因素的结合，导致了自备电厂无序发展的局面。近年来，国家虽然加大了对电源建设项目投资的管理力度，但自备电厂的发展仍有蔓延的趋势。
二、自备电厂的特点
自备电厂是根据企业生产需要有计划地调整发电指标，不受整个电网的严格控制。如遇特殊情况，可随时停机停炉，由于工作环境的巨大变化，会给监督设备带来诸多不利因素，也增加了金属监督的难度。因此，必须制定严格的管理制度及完善的监测手段，以适应各种复杂情况。
三、金属监督概述
金属监督工作一般包括金属监督、金属检测、金属部件使用寿命评估及金属的事故分析等。金属监督目的是通过对受监督部件的检测和诊断，及时了解设备健康质量情况，防止因选材不当、焊接缺陷、运行工况不良等因素引起的各类缺陷，从而减少非计划停运时间，减少电网公司的考核，提升发电企业效益。金属监督任务是为了做好受监督范围内各种金属部件在制造、安装和检修中的质量检测；检查和掌握受监督部件服役过程中金属组织变化、缺陷发展等情况；了解受监督范围内管道长期运行后应力状态、支吊架受力情况；参加受监督金属部件失效调查和原因分析，提出处理对策督促实施；参加新机组筹建和老机组改造工作，参加带缺陷设备安全评估、寿命评估；采用新方法进行在线监测，掌握和判断受监督部件寿命损耗程度和损失情况。
四、机构设置与监督方法
1、机构。由于金属监督的技术要求高、专业性强，通常应成立专门机构。
2、监督方法。金属监督方法一般分为无损探伤、金相分析和化学分析三大类。随着科技的发展，由于安装及检修过程中会产生不同的工作、残余应力，所以工作、残余应力的测试引起了人们的关注，若薄弱环节存在应力集中，则该部位存在泄漏、断裂的潜在危险。可采用X射线衍射法、磁性法、超声法等无损检测方法对残余应力进行准确测量，并提出消除措施。
五、范围及内容
根据电厂金属监督规程规定，金属监督范围为：
1、工作温度≥450℃的高温管道及部件，如主蒸汽管道、过热器管、汽缸、高温紧固件等。
2、工作压力≥6 Mpa的承压管道及部件，如水冷壁管、省煤器管、联箱、工作压力汽包等。
3、汽轮机大轴、叶轮、叶片、发电机大轴、套箍等。
其监督要求是：
①金属、焊接材料。范围内的备品备件及各种金属材料，必须经光谱分析（或其它方法）验证后方可使用，并做好记录；代用材料需经技术总负责人同意后方可使用，并保存备案。
②主蒸汽、高温过热管道。在掌握安装原始资料的前提下，定期对监督部位进行检查，并做好记录。对于上述工作温度≥450℃的管道，每次大修时应测量蠕变段或蠕变点，并计算蠕变速度及相对变形量。监察段应进行金相、硬度、碳化物、无损探伤的全面检查，发现问题应及时处理。
③高温紧固件。高温螺栓的紧固应力一般不大于2.5 MPa，为了保证螺栓受力均匀，最好用应力仪测试。大修时应对新螺栓进行光谱、金相和硬度检查。对M36的25CrMoV、25Cr2MoV螺栓应进行无损探伤，使用2～5万小时的螺栓应进行金相、硬度和机械性能抽检。
④汽包、联箱及给水管道。大修时，除进行宏观检查外，必要时对上述部位进行探伤检查，发现超标缺陷应及时处理，并记录存档。
⑤大型铸件及重要转动件。检修时应检查汽缸、主汽门等内外表面裂纹，如发现裂纹，应及时处理，并定期复查。对叶片、叶轮、大轴等转动部件，除外观检查外，每次大修应进行全面探伤，发现超标缺陷应及时处理并记录。
⑥焊接质量。监督范围内的各类焊缝可按电建规程（焊接篇）的具体规定执行。
六、技术档案的建立及管理
金属监督档案是监督工作的重要组成部分，直接反映了监督人员的业务水平。文件内容要求资料完整、数据准确、归类整理、存储科学，为今后的设备论证提供金属质量数据。
1、原始资料的收集
①制造、安装时移交的各种金属监测原始记录或资料。
②重要管道和部件的有关牌号及化学成份等资料。
③超温、超压及停机停炉的详细记录。
④各蠕变点的测量、试验及材质鉴定的资料等有关数据。
⑥过热器管和高温紧固件的试验和测试的资料或数据。
⑥大型铸件和重要转动部件的检修、检查记录。
⑦焊接质量检查记录。
⑧事故分析及出现异常情况的记录。
2、档案的日常管理。在日常工作中，应随时收集和归档有关资料。大修期间，应结合上次大修时的监测情况，检查监督范围内的对象是否发生变化。对监督对象的各种资料进行分类整理，准确反映金属监督情况，从而为设备更换论证提供相关资料。对金属异常情况或事故，应及时编制其原因及事故报告，并提出有说服力的处理建议。此外，要根据具体情况，对专项做一些研究，力争每年在专项上有所创新，不断提高监督管理水平，使金属监督工作真正成为试验方法齐全、监定水平高的智囊，充分发挥金属监督在电厂中的重要作用。
参考文献：
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