造纸碱回收炉的安全检验

2022-09-12

碱回收炉是造纸行业进行碱回收的特种锅炉, 它集回收碱、利用热能和环保等功能于一身, 在大型的制浆任用行业中起心脏作用, 一旦发生故障会造成工厂的停产, 甚至会发生安全事故。从锅炉方面来说, 必须进行监察和检验, 而作为特种锅炉, 又有其特殊性, 它的危险性也比一般锅炉高出许多, 因此普通电站锅炉的安全监察规程并不完全适用于它。

1 碱炉的特点

1.1 运行工况

它使用的燃料是经浓缩后加入芒硝的造纸黑液, 黑液由固形物和小部分水组成, 固形物成分为有机物70.33%, 无机物29.67%;有机物中含木素37.0%, 挥发酸11.35%, 其他51.62%;无机物中含总碱量87.0%, 硫酸钠2.25%, 二氧化硅0.75%, 其他10%。经实验作出的数据, 浓黑液的燃烧值为3500卡/克左右。碱炉的燃烧形式和温度就与普通锅炉不同, 燃烧时在炉底形成一个熔融物垫层, 熔融从溜子口流出到溶解槽, 熔融物的主要成分为Na2SO4、Na2CO3和Na2S, 是造纸应回收的碱, 成分复杂和调温使之遇水即发生猛烈爆炸;碱炉的碱灰必须回收利用, 烟气遇水呈酸性。

1.2 结构特点

悬挂式锅炉, 高炉膛、平炉底、膜式水冷壁, 水冷壁后墙上部形成象鼻形, 有用来挡碱灰下砸的凝渣管, 双汽包, 下部燃烧区水冷壁采用散钉管或复合钢管 (外层为不锈钢) , 有黑液喷枪口, 炉底有溜子口。

2 检测目的和检测人员

从碱炉的危险性和正常生产上来看, 本人认为碱炉的安全检验目的可以归纳为三点: (1) 发现和消除碱炉承压总分的不安全因素, 确保炉子的安全。 (2) 为今后的备品配件工作做好准备。 (3) 根据炉子的完好状态, 为工厂生产提供数据。

在检验方面还应成立一个检测小组, 定期、宣战、定员地对碱炉进行检查。根据上前我司的检验重要依据来看, 小组成员应以锅炉压力容器检验人员为主, 小组的成员还包括设备部、安全生产部和碱回收车间技术人员, 这样可以全面地了解碱炉运行和设备的状况, 检验的结果比较全面。

3 检测手段

(1) 根据目前工厂的检验条件, 可以使用 (1) 外观检验; (2) 无损检测; (3) 金相分析。

(2) 外观检验主要是检验人员凭肉眼或借助小工龄检查碱炉各部件的表面状况, 如变形、腐蚀、磨损等。

(3) 无损检测采用不破坏性的方法, 对金属内部或表面进行检测, 包括使用X射线探伤、超声波探伤和超声波测厚、磁粉探伤、着色渗透探伤等。

(4) 金相检验包括宏观和微观金相分析以及金属的硬度测试等, 倾斜面得知碱炉承压部件的金属状态。

4 检验内容

检验分成三大部分。 (1) 外部检验; (2) 定期内外部检验; (3) 水压试验。

(1) 外部检验:包括碱炉的基础测定、吊杆的现有状态、外部腐蚀、护板完整和整体是否变形等民政部, 可以分别几年进行一次检验, 确定炉子的安全状态。

(2) 定期内外部检验。

碱炉安全检验中份量最重的部分, 人们平时所说的检验应是指定期内外部检验, 定期应当是一年一次, 若偶有停顿, 检验间隔不超过一年。若发现碱炉运行有怀疑时, 随时停机进行检查。

通过几年来对碱炉的检验和在锅炉压力容器方面的工作经验, 总结出内外部检验有以下几点。

(1) 往年出现过缺陷的部位风口、喷枪口和溜子口的直管、弯管处管子和翅片上检查是否有裂纹、击伤、裂口和腐蚀;凝渣管砸伤部位有否扩展、开裂。

(2) 水冷壁管有无砸伤、磨损和腐蚀。

(3) 过热器管有无鼓包、过热现象, 过热器管排有否变形, 管卡有否完好。

(4) 烟气高速流过的部位象鼻管和凝渣管以及吹灰枪蒸汽吹扫过的过热器管、水冷壁管有无冲刷、磨损和腐蚀严重的现象。

(5) 人孔门附近的管子有无磨损、腐蚀超标。

(6) 以上提到的管子和省煤器管均必须进行测厚检查。喷枪口、溜子口、凝渣管下排管和二级过热器小弯管必须进行逐个多点测厚, 其余的进行抽检。

(7) 汽包胀口是否严密, 胀口有无裂纹, 旋风分离器和水汽混合器接口是否严密。

(8) 喷枪口、溜子口扁钢套是否完整, 溜子在溜子口处的接触部分是否在隐患或安装不当。

(9) 炉子的膨胀指示器是否完好、可靠和清晰。

(10) 炉底垫层厚度是否足够。

水位计、安全阀和压力表是否可靠, 它们与炉本体连接通道有无堵塞。

检验后发现问题而进行的检修工作如换管、磨去表面微裂纹后的检验, 是否符合国标或已经消除了隐患。

检验中发现过许多缺陷, 在所有的缺陷中最危险的莫过于裂纹了, 裂纹会沿方向延伸, 最终造成金属断裂, 它的危害是巨大的。特别是在下部水冷壁管, 若造成管子破裂漏水, 就会发生猛烈爆炸。在下部水冷壁管中, 风口、溜子口和喷枪口是容易出现缺陷的部位。风口受空气冲刷或操作工捅碱时不慎击伤管子;喷枪口受汽封蒸汽冲刷以及三种管口弯处在开停机时由于膨胀收缩量不同均会在弯处形成应力集中, 最终产生裂纹。在以往的检验中, 只能靠肉眼借助放大镜寻找缺陷, 这是远远不够的, 有些微裂将无法发现, 本人认为应该采用无损检验来检查危险部位。因为喷枪口等部位发现的均为开口型表面微裂, 而着色渗透探伤检验表面开口缺陷效果极好。

(3) 水压试验。

水压试验的目的上为了检验锅炉在超工作压力下密封结构的可靠性、焊缝的致密性、以及整个锅炉的容器的宏观强度。观测压力试验后母材和焊缝的残余变形量, 还可及时发现材料和制造过程中的缺陷。

水压试验时, 碱炉试验压力是1.25P, P为额定工作压力。水压应缓慢升降, 水压长致工作压力时, 应暂停升压, 检查无漏水或异常现象后, 再升到试验压力, 并在试图压力下保持5分钟, 然后再降到工作压力进行检查。《锅规》规定六上进行一次水压试验;鉴于我司具体情况, 对老碱炉进行一年一次水压试验, 但不做超压试验 (获得锅检所同意) , 换管检修工作后必须进行水压试验。

在检验工作中, 水压试验和外观检验和无损检测是不能互相代替的, 它们之间是互补的, 只有同时执行才能全面、可靠地得出碱炉的安全状态。碱炉的检验结果应由动人负责整理, 并记录到技术档案。