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    • 头条加强基建期火电厂金属技术监督全过程管理,确保机组安全稳定运行
      2021-05-15 作者:孙贺斌 周治伊 等  |  来源:《电气技术》  |  点击率:
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      导语基建期金属技术监督全过程管理的目的是充分掌握火力发电厂设备在基建期间的质量情况。金属技术监督是火力发电厂技术监督管理体系的关键,是电力建设、安全生产、运行维护中技术监督的重要组成部分。甘肃电力科学研究院技术中心有限公司、国网甘肃省电力公司电力科学研究院的研究人员孙贺斌、周治伊、李辉、王晨山,在2020年第4期《电气技术》杂志上撰文,就火力发电厂基建期金属技术监督的重要环节、如何加强基建期金属技术监督与技术管理进行分析阐述。

      随着超(超)临界机组的迅速发展,我国在短短的几年里一跃成为拥有超(超)临界机组最多的国家,为了响应“以大代小”的政策,近年来随着新建电厂的增多,火电机组安装正处于高峰期。由于制造厂扩散制造部件广泛,基建安装项目工期紧、设备验收检验及安装焊口检验工作量大、检验项目及检验比例不全,造成金属设备、安装焊口等质量存在缺陷,导致金属设备在运行中引发的安全事故增多,追根溯源,加强基建期金属技术监督管理显得越来越重要。

      1 金属技术监督概述

      金属技术监督工作是保证火力发电设备安全、经济、稳定供电的一项重要措施,金属技术监督工作应贯彻安全第一,预防为主的方针,并实行专业监督与工作班成员监督相结合,不断发现设备缺陷与隐患,采取防患措施,提高设备健康水平。

      基建期金属技术监督的目的是通过对受监部件的检测和诊断,整理数据、分析原因,及时了解并掌握金属部件的质量状况,采取预防措施,防止火力发电设备在设计、制造、安装及检验中出现与金属材料相关的问题,避免火力发电设备在运行中引起各类安全事故,减少火力发电机组非计划停运次数和停运时间,提高金属部件安全运行的可靠性,延长设备的使用寿命。

      2 基建期金属技术监督重要环节

      2.1 材料与设计技术监督

      锅炉、压力容器及汽水管道等受压元件金属材料、承重构件材料及其焊接材料的选择,应根据部件的应力状态、服役温度、介质腐蚀特性等服役条件和预期的安全服役寿命,综合考虑材料的力学性能、抗腐蚀性能、工艺性能、金属组织及经济性确定。

      材料应具有足够的强度、塑性、韧性以及良好的抗疲劳性能和抗腐蚀性能;受压元件钢材的室温夏比冲击吸收能量、室温断后伸长率等指标应符合相关标准规范;锅炉常用钢板、钢管、锻件、铸件、紧固件等材料的工作压力及壁温应符合TSG G0001《锅炉安全技术监察规范》所列标准范围之内;强度计算书应符合GB/T 16507《水管锅炉》及TSG G0001《锅炉安全技术监察规范》要求;主要受压元件的焊接接头的焊接形式、焊缝布置、焊接管孔及焊接接头的无损检测应符合TSG G0001《锅炉安全技术监察规范》及NB/T 47013《承压设备无损检测》。

      2.2 制造阶段技术监督

      • 1)锅炉制造单位应取得相应产品的特种设备制造许可证,并对出厂的锅炉产品性能和制造质量负责。
      • 2)制造前,制造单位应当向国家质检总局核准的具有资质的检验机构申请监督检验;使用单位也可委派专业人员入厂对锅炉压力容器制造过程实施监造。
      • 3)制造单位应向使用单位提供制造设备的产品质量证明书、监督检验报告等证明资料。

      2.3 安装阶段技术监督

      1)安装单位监督管理

      针对火力发电厂基建期间安装工作量大、周期长、人员流动性大的情况,为保证工程质量可控在控,严禁以包代管的现象,安装单位应有安装工程管理制度,杜绝无证人员施工,并且要加强焊接、检验过程管理,严格执行装配工艺、焊接及检验工艺。安装工作中应遵循如下规定:

      • (1)锅炉安装单位应取得相应特种设备安装许可证,方可从事许可允许范围内的锅炉安装工作,安装单位应配备锅炉压力容器监督工程师,并持证上岗。
      • (2)安装单位应在施工前将拟进行的特种设备安装情况书面告知直辖市或者设区的市的特种设备安全监督管理部门,进行告知后,施工单位或者使用单位应当在开工前向监察机关提出监督检验申请。
      • (3)安装单位应有施工方案,并有按照DL/T 868《焊接工艺评定规程》规定进行的焊接工艺评定报告,且评定报告内容能够覆盖承担的焊接工作范围。施工单位要有符合相关制度要求且考试合格的焊工,从事受监范围内部件和设备焊接的焊工应经培训考核合格后,方可从事相关项目的焊接作业。
      • (4)安装单位焊材库应建立接收、领用、回收、烘干登记表,登记表应有焊工姓名、焊工代号、焊材规格、领用日期等;焊材入库前应检查焊材产品质量合格证,合金焊材入库前应进行光谱复检,并有相应的复检报告;焊材库温度、湿度应符合标准要求;焊材库内设备及其他计量表计应均在校验有效期内。
      • (5)安装单位现场材料存储仓库应有金属材料的保管、使用、验收和领用等管理制度;材料库内金属材料应挂牌分类存放,严禁不锈钢金属材料与碳钢直接接触或直接堆放在地面上。
      • (6)安装单位安装配管图中不等厚受压元件对接时,两侧任意一侧名义厚度超过TSG G0001《锅炉安全技术监察规范》时,应做削薄处理,且斜率不大于1:3;配管图中,对于服役温度高于450℃的主蒸汽管道、高温再热蒸汽管道、锅炉出口及汽轮机进口的导气管应设置金属监督段,监督段长度约为1m。
      • (7)锅炉钢架高强度扭剪型螺栓应终拧掉梅花头,支吊架安装应符合DL/T 616《火力发电厂汽水管道与支吊架维修调整导则》规定。
      • (8)水压试验前,临时封堵已焊接完毕,堵板安装前应进行光谱检验、强度校核,安装后的焊缝应进行100%磁粉和超声波检测,水压试验方案已批准。

      2)检验单位监督管理

      • (1)检验单位应取得相应资质,方可从事许可范围内检验工作;检验单位人员应持有超声、射线、磁粉、渗透、涡流、光谱、金相及热处理等检测资格证书。
      • (2)检验单位应有相应检验项目的工艺规程及作业指导书,工艺工程及作业指导书有三级签字审批。
      • (3)检验单位原始记录及技术报告应有检验人员签字、审核,技术报告应填写规范,结论应正确无误;所检受监部件、检验项目及检验比列应符合DL/T 438《火力发电厂金属技术监督规程》及检验合同要求。
      • (4)对重要部件安装检验应进行现场监督检查,如:大于等于M32的高温紧固件应按DL/T 694《高温紧固螺栓超声波检验技术导则》进行检测,合金螺栓应附加进行光谱检验,对于汽轮机/发电机联轴螺栓安装前应进行外观检查、光谱、硬度检验和表面探伤,凝汽器安装前应进行涡流探伤,汽轮机、发电机大轴应进行硬度检验等。
      • (5)跟踪检验单位检测不合格部件及检验项目,检验单位应有复检原始记录及复检报告。
      • (6)锅炉的代用材料应符合TSG G0001《锅炉安全技术监察规程》中对材料的规定,材料的代用应当满足强度、结构和工艺的要求,并且应当经过材料代用单位技术部门、制造单位、使用单位、设计单位和工艺部门同意后,各方签字盖章后方可实施,材料代用审批单作为移交资料的一部分。
      • (7)现场热处理所使用的测控温仪表、热电偶等计量器具必须经过校验,并在有效期内使用,维修后的计量器具,必须重新校验;热处理设备应配备可记录的热处理曲线自动打印设备,所使用的保温材料、预热温度等应符合DL/T 819《火力发电厂焊接热处理技术规程》规定。
      • (8)工程竣工后,检验单位提交完整的技术报告。

      3)设备验收单位监督管理

      • (1)从事电站锅炉压力容器检验的机构,应有按国家和电力行业的相应规定取得国家和电力行业的检验资质;从事电站锅炉压力容器的检验人员,应有按国家和电力行业的相应规定取得国家和电力行业的检验资格证书[8];检验所依据的规程、规范和标准,要符合国家、电力行业的规定或者合同指定的规程、标准和规范的要求,所依据标准、规范必须满足现行可用。
      • (2)设备到货后应检查设备产品质量证明书、图纸、强度计算书、焊接、热处理、焊缝探伤及返修探伤报告等。
      • (3)验收单位应具有超声、射线、磁粉、渗透、涡流、光谱、金相等检验工艺规程及作业指导书,工艺工程及作业指导书有三级签字审批。
      • (4)所检受监部件、检验项目及检验比列应符合DL/T 438《火力发电厂金属技术监督规程》及检验合同要求;检验报告、原始记录齐全,技术报告填写应合理规范,如:金相照片应清晰可见金相组织,金相照片应注明分辨率(标尺)。
      • (5)应单独建立不合格项目台账,工程竣工后,检验单位提交完整的技术报告。

      4)使用单位技术监督管理

      • (1)使用单位应配备金属技术监督专责工程师,金属技术监督专责工程师应有从事金属监督的专业知识和经验,并熟悉相关金属监督规程,根据实际情况组织培训学习。
      • (2)使用单位应积极开展对新标准规范的学习,编写基建期金属技术监督实施细则,明确监督范围、检验部件、检验项目及检验比例。
      • (3)工程竣工后,收集基建期金属检验技术报告、设备质量证明文件及其他移交资料,归档整理,建立和完善金属技术监督部件档案,对基建期存在问题的金属部件加强日常监督巡查,在以后的定期检验中加强有缺陷部位的监督检验,避免由于材料原始缺陷而引发泄露引发非停事故,造成经济损失。

      3 结论

      随着设备制造技术的发展和高科技现代化工具的进步,现今的基建期金属技术监督必须从设计、制造、安装及检验中加强监督管理,严格执行各项监督制度,集思广益、同心协力,从而形成基建期金属技术监督的全方位、全过程监督管理体系。掌握基建期金属技术监督的重要环节,在金属部件失效前做到有效预测,可控在控,防止事故发生。

      金属技术监督理念要与时俱进,不断创新,才能适应技术监督与预控的需要,技术监督与预控工作要依靠科学技术、信息化管理,采用和推广成熟的、行之有效的新技术、新方法,不断提高金属技术监督的全过程管理水平。

      总之,在当前形势下,应重新审视金属技术监督的方式方法,结合基建期金属设备的检验报告,充分利用基建期检验数据,分析并掌握金属设备的健康状况和劣化趋势,以严谨科学的态度、最经济的方法,最大程度地解决基建期金属技术监督问题,火电厂基建期金属技术监督可从“人、机、料、法、环”五个方面严格把控,方能做到“趋势分析,超前控制”,最大限度地提高设备运行的可靠性,确保机组安全、稳定的运行。

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