1.甘肃省特种设备检验检测研究院 甘肃省兰州市 730050;
2.华能兰州西固热电有限公司 甘肃省兰州市 730050
摘要:在我国经济蓬勃发展的同时,社会经济生活的各个层面都有着特种设备的身影,包括大型企业中的锅炉等等。对于这些无处不在的特种设备的安全监管尤为重要。锅炉作为一种典型的特种设备,在国民经济的发展过程中具有非常重要的作用。在我国的经济发展过程中,锅炉是必不可少的供热和供汽设备,同时也是工业生产和民用建筑等的采暖供热热源。电站锅炉作为现代电力工业80%源头的火力发电厂的主机之一,其重要性不可替代。因此,对电站锅炉进行检验和检测,保证其正常稳定运行,对社会和经济的发展都有重要的作用。
关键词:电站锅炉;检验管理系统;设计
引言
火力发电机组投运后,随着运行时间的增加,电站锅炉设计、制造、安装、运行存在的问题会逐渐显现。对锅炉进行内部检验是发现其缺陷的主要方式之一,熟悉锅炉内部检验中常见的缺陷才能有针对性地开展检验工作,以达到发现并消除缺陷的目的,从而确保发电机组安全稳定地运行。
1电站锅炉中常见缺陷
1.1裂纹
裂纹的存在常常会使锅炉的部件发生爆炸,造成了严重的后果。锅炉承压部件裂纹根据来源一般可分为:焊接裂纹、疲劳裂纹、腐蚀裂纹、过载裂纹、蠕变裂纹和原材料裂纹等。锅炉在运行过程中产生的裂纹,其分布、大小和形貌并不相同,且绝大部分的裂纹需要借助仪器设备才能检测出来。一旦发现锅炉中出现了裂纹,就需要立即停止使用该设备,并汇报上级处理。断裂力学理论可以分析材料的裂纹在不同加载条件下的扩展变化。针对已存在裂纹的构件,可以通过建立合适的断裂准则来评估构件的使用寿命。江爱林等人以现场采集的数据为基础,计算了锅炉汽包裂纹的临时尺寸,并预测了不同长度裂纹的年扩展量,从而为汽包的安全运行提供一定的指导。遗憾的是,江爱林等人没有对汽包的疲劳寿命进行预测。武云龙等人确定了不同温度时水冷壁集箱Q235R材料的裂纹扩展速率公式,编写了能够预测疲劳评定程序,成功预测了集箱外表面的剩余寿命。
1.2腐蚀
在日常工作中,腐蚀是锅炉最常见的一种缺陷。从腐蚀机理来说,可以划分为电化学腐蚀和化学腐蚀两种;从腐蚀环境来说,可分为大气腐蚀、氧腐蚀和烟气腐蚀等;而根据腐蚀破坏的形式来说,可分为局部腐蚀和均匀腐蚀。一般来说,局部腐蚀的腐蚀速度较快,且难以及时发现,常导致设备发生重大的安全事故。锅炉在日常生产中,往往同时受到多种腐蚀因素的影响。例如,省煤器的腐蚀速率与温度、硫酸浓度和煤灰冲刷等因素有关,导致其管材内外表面遭受不同的腐蚀破坏形式。此外,为了节省开支,可以选择较为便宜的锅炉燃料;然而,较便宜的燃料往往具有更高的腐蚀性。有趣的是,燃料不仅可以影响当前锅炉的腐蚀速率,而且还能留下一定腐蚀记忆从而对锅炉下一次运行时的腐蚀速率产生影响。
2电站锅炉检验管理系统设计
2.1系统框架
电站锅炉检验管理信息系统是搭建在软件基础平台之上的。这套软件基础平台包括:统一用户管理、组织机构管理、工作流引擎、权限管理、字典管理、日志管理、规则号管理、信息发布管理、数字签名、搜索引擎、条形码数据技术、USB密钥技术等。上层软件的建立应遵照业界统一的规范,具备开放性,应确保所选不同型号的硬件设施能彼此兼容。所有业务系统都应基于应用支撑平台进行设计和开发,以充分利用应用支撑平台带来的灵活性、可用性、可靠性、扩展性和安全性。与此同时,电站锅炉检验管理信息系统通过特种设备数据交换模块与外界的监察系统等进行数据交换。在此之上建立了特种设备综合统计模块,对电站锅炉的信息数据与其他系统的特种设备数据,诸如电梯、容器管道等。为了方便用户操作,在最上层建立了特种设备个性化工作平台,与用户进行交互。
2.2联检系统方案
电站锅炉检验工作是由多家检验机构联合检验的,报告审核、报告输入由多个检验机构同时进行。其中部份理化报告是由第三方研究院出具的,并由检验机构扫描进入系统。检验报告在输入中要求本检验机构检验的报告,只能由本检验机构输入,无论何种情况不能由其他检验机构进行修改操作。
联检的电站锅炉检验业务由主检单位安排、最终的报告由主检单位出具,联检检验机构在主检单位安排的业务中输入报告,联检单位能够业务下所有的报告,非结论报告只能预览本报告的内容,结论性报告能预览业务下所有的报告,部件报告预览时能够看到部件报告和相关分报告,分报告的预览只看到本报告的内容。报告打印时主检单位能够打印所有报告,联检检验机构只能打印自己出具的报告。同时为了加强检验系统中的绘图功能,这次系统中加入平面图和管道的图形绘制功能,不仅要满足电站锅炉的图形绘制要求,还要能够在现有的检验系统中使用,满足压力管道等其他特种设备检验绘图的要求。
2.3业务系统方案
2.3.1基础信息维护
电站锅炉检验管理信息系统的基础数据包括:权限、规则号、审核流程维护、地区数据维护、设备类别维护、检验类别维护、设备与检验关系维护、报告版本信息维护、检验员信息维护。
2.3.2联检单位安排
在业务受理后,业务首先是安排给主检单位下的部门,业务联检单位安排中,由主检单位为业务选择联检单位及其检验部门。这样联检单位的检验部门中的人员在登陆系统后,就能看到安排给他们的检验业务。
2.3.3报告输入
用户可以快速方便的查询到需要输入的报告,根据原始记录录入与修改报告信息,对于设备定期检验,上次检验的设备信息不用重复输入,同类报告之间可以复制粘贴报告内容。主检单位和联检单位都只能修改、输入本单位的报告,其他单位的报告只能查看。报告的删除、提交审核、取消审核等功能设置与现有检验系统中的“锅炉内部检验”报告一致。报告列表中本单位的报告要有颜色区别。报告输入时除了可以新增内部检验报告和系统报告外,还能输入其他文档资料。
报告分类包括:
1)系统报告:“电站锅炉内部检验报告”、“技术资料审查报告”、“锅筒检验报告”、“水冷壁系统检验报告”、“省煤器系统检验报告”、“过热器系统检验报告”、“再热器系统检验报告”、“减温器检验报告”、“外置式分离器、集中下降管及分配管检验报告”、“锅炉范围内管道检验报告”、“其他部件检验报告(锅炉承重部件、膨胀系统、炉墙保温与密封、成型件和阀体)”、“割管检验报告”、“电站锅炉外部检验报告”、“锅炉液压试验报告”、“电站锅炉水汽质量检测报告”。
2)检测报告:“宏观检验”、“厚度检测”、“硬度检测”、“割管检测”、“内窥镜检验”、“磁粉检测”、“渗透检测”、“超声检测”、“射线检测”、“金相检测”、“光谱检测”、“强度校核”、“垢样分析”。
3)检验过程及结束时生成的各类文件:“电站锅炉定期检验工作联络单”、“电站锅炉定期检验意见通知书”、“没固定格式的报告”。
结语
通过整合电站锅炉的数据资源,在J2EE的技术支持下,建立了一个电站锅炉平台框架;实现了多家检验机构联合检验和出具报告,使得电站锅炉管理信息系统能够更好地服务于社会、政府以及相关产业。
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