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关键词:压力容器 安全阀 问题 建议
1、设计选用
1.1安全阀开启方式选择不当
一般来说,相对公称压力和公称通径的全启式安全阀的排放面积要比微启式安全阀大。因此,当设计人员选用的是全启式安全阀,而图上只标明接口法兰的公称压力和公称直径 (不少的压力容器图纸上如此标注),如使用单位选用了微启式安全阀,则排放面积远远达不到设计要求。也就是说,尽管安装了安全阀,却不能满足使用的要求。
1.2安全阀安装位置不当
压力容器检验过程中发现:由于设计人员疏忽,某些应该设置安全阀的压力容器却没有设计安全阀接口,而且又无备用接口,使用单位则由于在压力容器上开孔工艺比较麻烦,就在进口总管上开个孔,装上安全阀了事;也有的时候,虽然几个并联的压力容器分别开有安全阀接口,但使用单位为了图省事,在进口总管上另开一个安全阀接口,装一个总的安全阀。一般来说,这两种情况安全阀的排放面积均为进行过计算,所以即使装了安全阀,也不一定能保证安全。
1.3安全阀选型不当
目前有不少单位在蒸汽系统,选用A27 W一10T的安全阀。众所周知“W”表示阀座密封面由阀体直接加工而成,“T”则表示阀座密封面材料是铜合金。铜合金密封面的密封性较差,且有粘连等问题,故只适用于小于或等于120℃的场合,和120℃对应的干饱和蒸汽的压力为0.2MPa(绝对压力),显而易见,蒸汽系统选用A27W一10T安全阀是错误的。检验过程中还发现,有不少单位蒸汽系统安全阀密封面泄漏严重,甚至有不少新安装的安全阀选用了A27W一10T。实际上每一种安全阀适合的适用介质、适用温度在《弹簧直接载荷式安全阀》(GB/T12243--2005)和《安全阀技术监察规程》中均有明确规定,故务必引起重视。
1.4 安全阀选型时应提出与工作压力相适应的密封压力级。
安全阀的开启压力是通过调节弹簧的压缩量来实现的,而每一种弹簧的刚度不同,调节的范围也较有限。弹簧直接载荷式安全阀》(GB/T12243--2005)标准范围适用于公称压力PN0.1-42Mpa,流道直径大于等于8㎜的蒸汽锅炉、压力容器和管道用安全阀。因此,切不可忽视这一问题。
2、安全阀的安装:
(1)安全阀应垂直安装,并应装设在压力容器液面上气相空间部分,或装设在与压力容器气相空间相连的官道上。
(2)压力容器与安全阀之间的连接管和管件的通孔,期截面积不得小于安全阀的进口截面积,期接管应尽量短而直。
(3)压力容器一个连接口上装设两个或两个以上的安全阀时,则该连接口入口的截面积,应至少等于这些安全阀的进口截面积总和。
(4)《压力容器安全技术监察规程》规定:对易燃、毒性程度为极度、高度或中度危害介质的压力容器,应在安全阀的出口装设导管,将排放介质引至安全地点,并进行妥善处理,不得直接排入大气。在检验中发现以氨冷系统为例,氨属毒性程度为中度危害的介质,几乎没有一个单位做到这一条,有少数单位将氨气直接通人地沟,排入下水道,废水也未作任何处理。
(5)《压力容器安全技术监察规程》规定:对于盛装易燃、毒性程度为极度、高度、中度危害的压力容器,为便于安全阀的更换、清洗,可在压力容器与安全阀之间装截止阀,截止阀必须保持全开,并加铅封。截止阀的结构和通径应不妨碍安全阀的安全阀泄放。也以氨冷冻系统为例,在检验中发现,容器和安全阀间一般均装有截止阀,但都均未按规定加铅封。由于截止阀未能很好维护保养。大部分已很难灵活地开关,显然更换安全阀难度很大。
(6)安全阀装设位置,应便于检查和维修。
3、安全阀校验
3.1新安全阀安装调试
经常发现使用单位未做任调试就把新安全阀(出厂已有合格证)直接安装到压力容器上使用。这显然是起不到安全阀的安全保护作用。新安全阀在安装前之前,应根据使用情况进行调试后,才准安装使用。
另外,安全阀出厂所调整的开启压力往往并非正好是用户所需要的,因此,在安装前必须按用户使用条件进行调试后,才可安装使用。安全阀的开启压力PZ不应大于压力容器的设计压力P,且安全阀的密封试验压力PT应大于压力容器的最高工作压力PW,即PZ≤P,PT>PW,固定式压力容器上安装多个安全阀时,其中一个安全阀的开启压力不应大于压力容器的设计压力,其余安全阀的开启压力可适当提高,但不得超过设计压力的1.05倍。
3.2压力容器和管道用安全阀的整定压力偏差。当整定压力小于等于0.5 Mpa时为±0.015 Mpa,当整定压力大于0.5 Mpa时为3%整定压力。
3.3安全阀校验报告质量有待提高各安全阀校验单位的校验报告格式很不统一,有的太简单,缺项较多;有的太繁琐,有些则与安全阀校验关系不大,填写时不规范,造成了有的校验报告令人看了不知所云。如有一份校验报告,在“容器"一栏中,“工作压力"填0.4MPa,而在“安全阀校验记录"一栏中“工作压力填0.3~0.7MPa,看来自相矛盾。这是专业用语不规范所致,实际上“安全阀校验记录"一栏中的“工作压力"应为“密封压力级"。
3.4如何理解安全阀每年至少校验一次化工和制药行业是连续生产一般停车检修时间较短,有时设备出了事故,抢修一下,设备开上去后当年不再停车。这种情况下安全阀只有在这较短的时间内进行更换。鉴于制药行业检修力量较为薄弱,安全阀一般只能委托专业校验单位进行,所以不少单位事先按照使用条件校验好备件,一旦需要即可更换。但若备件较充分,一时用不掉,换上去时,离开校验日期已超过一年,是否必需重新校验?笔者认为不需要,理由有二:
其一,《压力容器安全技术监察规程》第134条,《在用压力容器的检验规程》第44条规定:新安全阀在安装之前,应根据使用情况调试后,才准安装使用。从广义上来说,作为备件的安全阀也适用此条。
其二,安全阀每年至少校验一次,是对在用压力容器上已在使用的安全阀而言。因为通过一年的使用,考虑到安全阀组装质量、弹簧的使用寿命、介质的清洁程度、环境条件等众多因素的影响,故有必要进行一次清洗校验。对于备件安全阀而言,不存在影响其密封状况和开启压力发生变化的因素。当然没有必要重新进行校验。
3.5安全阀每年至少校验一次的执行情况
一般来说,容器进行内外部检验的这一年,因涉及到特种设备备案发放容器使用证,有专业检验单位和特检机构二级把关,执行的情况一般较好。反之,其它年份的情况不容乐观。
4、建议
(1)按《压力容器安全技术监察规程》要求,需设置安全阀的压力容器,在总图上希能注明安全阀型号、公称压力、公称直径、密封压力级。让使用单位只要根据设计人员提供的上述资料,便可买到合适的安全阀。而要达到上述要求,仅根据《压力容器安全技术监察规程》附件五“安全阀和爆破片的计算"及《钢制压力#黝(GB150一89)附录B"超压泄放装齐"是无法完成的。因为按这两个资料都只计算到所需的排放面积,至于是选用封闭式、半封闭式、还是敞开式.选全启式还是微启式,以及型号如何选择,都未作介绍。鉴于以前安全阀设计计算一般有关化工工艺和化工管路设计的书籍中略有介绍,而现在既然《钢制压力容器))(GBl50--89)列入了附录B,希望能补充有关资料,以方便使用。
1 组织机构不健全,管理制度不完善
(1)目前对发电企业的锅炉压力容器安全监察工作,已经由过去的电力行业转移到政府的技术监督部门,具体工作主要靠锅监工程师去管理。但一些单位锅监师的岗位设置不明确、兼职过多一些电厂未建立锅炉压力容器安全监督管理的组织机构,有的电厂金属监督和锅炉压力容器安全监督网合并,未任命锅监工程师,全厂的锅监工作分散管理。
按国家电力公司《电力锅炉压力容器安全监督管理工作规定》的要求,发电企业锅炉压力容器使用单位应成立安全监督管理领导小组,并设专职的压力容器管理工程师负责日常的管理工作,建立安全监督管理网络。
(2)有的单位没有编制锅炉压力容器安全监督实施细则或未及时更新和修编,很多单位的管理标准只是对规程中相应条款的摘抄,没有针对企业的具体情况,制定可操作的工作程序和要求。如对原材料验收的程序规定的不具体,未规定焊接和检验外包工程资质审查、过程监督和技术资料验收归档的程序和要求等。
应制定和完善锅炉压力容器安全监督管理制度,根据锅炉压力容器改造与维修情况和更新情况,及时修订运行规程和检修规程。
2 锅炉压力容器未及时注册登记,未按规定进行定期检验
有的发电企业由于基建期间遗留的问题,如资料不全或未进行安装监督检验等原因,不能及时办理注册登记,一些发电企业不能按规定的周期进行锅炉压力容器定期检验,未按规定进行锅炉的外部检验、压力容器年度检查和月度安全检查。
每台锅炉压力容器在投入使用前或者投入使用后30日内,使用单位应按锅炉压力容器使用登记管理办法的要求,逐台办理使用登记手续,领取《特种设备使用登记证》,做到依法使用特种设备。严格按照锅炉压力容器检验规程的规定进行锅炉压力容器定期检验,压力容器年度检查和月度安全检查。
3 金属监督检验抽查比例不够、检测方法不当
(1)大部分电厂不能够按照规程的规定的比例,进行受监金属部件的抽查检验,尤其新机组,投产后几年内没有安排大修,电厂未能充分利用小修的机会开展金属检验工作,监督检验工作严重滞后。同时,一些监督人员对规程的掌握不全面、理解存在偏差,造成监督检验项目不全。如锅炉内部检验时,未抽检锅炉出口和汽轮机入口临近的弯头,未抽查锅炉主再热蒸汽管道堵阀和低温联箱、阀门等。
应严格按锅炉压力容器定期检验的规程要求和金属监督规程的要求,根据设备制造、安装和运行中发现的问题,借鉴其他同类电厂的经验,结合设备目前的实际情况,制订检修金属检验项目计划,做到不缺项,不漏项。对于检修中检查发现的设备缺陷,要举一返三,及时扩大检查范围。
(2)在金属检验的检测方法的选择上,不能严格执行有关标准和规程的规定,有的电厂表面检测全部采用渗透检测,内部缺陷的检测则大量采用超声波检测,未按规定进行射线检测抽查。
超声波检测对面积型缺陷的捡出率较高,而体积型缺陷的捡出率较低,不能像射线检测那样可以复查底片,检验质量主要取决于检测人员的技术水平和责任心。《火力发电厂焊接技术规程》规定,管道壁厚小于等于20mm,应进行不少于20%的射线检测,受热面焊口至少要进行25%的射线检测;《承压设备无损检测》规定, 铁磁性材料表面检测时,宜采用磁粉检测,这是因为磁粉检测适用于材料表面和近表面缺陷的检测,渗透检测适用于材料表面开口缺陷的检测,磁粉检测缺陷的检出率要高于渗透检测,有些近表面渗透检测不能发现的裂纹,通过磁粉检测能够发现。
4 原材料的库存管理不规范
焊材库无除湿装置,不符合焊接材料储存条件,温度、湿度不能控制,容易造成焊材的锈蚀、药皮失效等。钢材库的管材标识不清,不锈钢管用铁线捆扎,与碳钢或低合金管混放,与碳钢货架直接接触。不锈钢管与碳钢接触,容易造成不锈钢管的表面损伤和铁离子污染,发生腐蚀,缩短承压部件的使用寿命。
焊接材料应单独库存,配备除湿装置,具备控温、控湿条件;按照《电力基本建设火电设备维护保管规程》的要求,钢材应按规格和钢种挂牌分类存放,刷涂色环,将不锈钢管单独存放,与碳钢可靠隔离。
5 锅炉压力容器安全附件安装和校验管理不规范
(1)不能按规程规定的周期和方法完成安全阀的定期校验和PCV阀电磁回路试验工作。有的电厂校验周期过长,校验方法不正确,如锅炉安全阀采用冷态校验的方法,压力容器安全阀采用水压泵校验,安全阀修理和校验人员未能持证上岗等。
应按锅炉压力容器监察规程和电站锅炉安全阀应用导则的规定进行安全附件的定期校验和试验。自己校验安全阀的单位,应培训人员、购买设备,制定校验管理制度,规范安全阀校验管理工作。
(2)很多发电企业压力容器安全阀排汽管道的疏水管安装截止阀,氢气储罐和氨储罐安全阀前管道安装截止阀,未采取防止误关的措施。
按照电力工业锅炉压力容器监察规程的规定,安全阀排汽管疏水管上不得装设截止阀,安全阀前管路如安装截止阀,应采取防止误关的措施。
6 监督台账和档案不完善、监督信息不畅通
(1)很多电厂的技术监督档案,只是将原始资料和检验报告放在一个档案盒里,未建立监督台账。有的电厂的监督档案中只记录了金属检验的内容,未及时登录制造和安装过程中发现的问题和处理情况,遗留缺陷情况,定期检验情况,运行中出现的异常情况和检修更换情况,缺少相应的技术分析评价等内容。
技术档案是从设备或部件从设计到报废为止,反映各个阶段真实情况和技术条件、状况。包括设计制造原始技术资料,安装调试技术资料,注册登记和使用情况记录,检验改造与维修资料和安全装置、仪器仪表调校维修资料,事故处理记录,报废、注销手续文件等。使用单位应实行锅炉压力容器设备档案动态管理制度,使运行和管理人员掌握设备的结构特性、介质参数和缺陷的产生及发展趋势,防止由于情况不明盲目使用而发生事故。
【关键词】全自动煤气锅炉;安全保护装置;管理;分析
中图分类号:TK223文献标识码: A 文章编号:
1全自动燃气锅炉概述
1.1全自动燃气锅炉的特点
全自动燃气锅炉的特点主要包括以下几个方面:(1)锅炉采用优化设计方式。锅炉采用湿背式结构,燃烧室低位布置及受热面对称布置,确保锅炉运行的安全可靠性。采用强化传热元件,使烟气在紊流状态下强化传热,减少锅炉的体积和耗材量。合理的烟气流速,配合最佳的计算机程序控制,使锅炉的寿命及运行费用达到最佳。(2)优化的辅助系统配置。配置一流燃烧设备,燃料燃烧充分,低污染排放,低噪音,排烟林格曼黑度低于1级,环保性能好。具有高技术的锅炉控制器,对锅炉实行全过程自动控制,操作简单,只需设定供水温度,整个系统自动运行,无需人为调整;(3)安全性好。具有高水温超温保护及点火失败锁定等多级安全连锁保护。锅炉运行安全可靠。锅炉具备超压保护功能,确保锅炉安全运行;(4)检修方便。锅炉的炉膛、炉门、保温及包装、控制等部分遵循整体分装、模块组合。无盲点维护的设计思想,使维护简单易行。
1.2全自动燃气锅炉的功能
全自动燃气锅炉作为当前使用较为广泛的热源之一,有其自身的技术优势和产品特点,概括为:(1)热效率较高。全自动燃气锅通过精确的热力计算并采用强化传热装置,降低了排烟温度减小了热损失,提高了热效率;(2)检修较为方便和容易。采用轻型、高效保温材料作为烟门耐火保温,使烟门开启方便,容易检查维修;(3)结构简单、完美。全自动燃气锅的结构简单、合理,容易安装移动。取消传统小烟室结构,消除了原有结构引起管板开裂的情况,同时增大了水容积,能适应大的负荷波动,使锅炉的寿命及运行费用达到最佳;(4)安全性较高,适用范围更广。全自动燃气锅采用计算机程序控制,具有超温、超压多重安全联锁保护,确保锅炉使用安全。适用于工厂、住宅、大型楼宇,宾馆、综合医院及公共场所。
2全自动燃气锅炉安全保护装置管理探析
2.1 全自动燃气锅炉安全保护装置管理分析
全自动燃气锅炉安全保护装置的科学、高效管理是保证全自动燃气锅炉安全运行的基本条件之一。管理人员需要做好以下几个方面的管理工作:(1)安全阀管理。管理人员需要对在安全阀每年校验一次,校验项目为整定压力、回座压力及密封性等。校验报告存入技术档案,对于新购买安装的安全阀也必须进行检验。全自动燃气热水锅炉的安全阀每月进行一次手动泄放试验,蒸汽锅炉的安全阀每周进行一次手动泄放试验,检查安全阀阀芯是否粘死,观察安全阀的启座、回座是否灵敏可靠,其动作值是否准确,并留有试验人、试验时间、试验情况等详细记录;(2)全自动燃气锅炉的压力表管理。全自动燃气锅炉的压力表装用前应进行校验,并在刻度盘上划红线指示最高工作压力。(3)全自动燃气蒸汽锅炉的水位表管理。蒸发量大于0.5t/h的锅炉至少装设两个彼此独立的玻璃水位表。一个为有源双色水位表,一个为有安全电压电源照明的平板式水位表。水位表应有放水阀门并有接到安全地点的放水管,水位表每班由司炉工至少冲洗一次。全自动燃气蒸汽锅炉每班至少定期排污一次,燃气热水锅炉每周至少排污一次,定期排污要严格监视水位。(4)全自动燃气锅炉保护装置管理。全自动燃气锅炉必须装设可靠的自动点火程序控制和熄火保护装置。对于热功率大于1.2MW的燃气锅炉,燃气阀组需配置阀门泄漏检测装置。(5)做好人员的培训和学习工作。燃气锅炉使用单位要组织工程技术人员、管理人员,参照厂家的设备使用说明书,制定和明确每台设备、每个部件、每个部位的检修周期,更换周期,检修质量标准,组织有关人员学习,并严格遵守执行。全自动燃气锅炉管理人员需要做好以下记录:设备主机及附属设备的运行记录;设备检修保养记录;安全保护装置试验记录;交接班记录;要害场所登记记录;干部上岗查岗记录;事故记录、来访登记等。锅炉运行维护人员、当班司炉工必须按规定时间、规定路线、规定方法认真巡回检查,并做好记录。
2.2全自动燃气锅炉需做好安全制度的制定
全自动燃气锅炉房需要建立健全有效的安全管理制度,充分保证设备的安全、高效运行,主要包括以下几个方面:(1)全自动燃气锅炉房大门必须悬挂“禁止烟火”、“锅炉重地、闲人免进”警示牌。燃气锅炉房的锅炉间、调压计量间禁止存放其它易燃物品,锅炉房周围12m范围内禁止堆积易燃物和有明火。(2)燃气锅炉房对设备、设施进行检修工作时,如需在锅炉间、燃气计量间进行电氧焊作业,必须有安全管理部门及燃气公司审批的专项安全施工方案方可进行;(3)外来人员进入锅炉房必须亮证登记并经单位安全管理部门同意后方可进入,操作人员、维护人员及外来人员进入锅炉间、燃气计量间要关闭手机、并将手机及打火机存入专用盒中,放在规定的安全地点。
2.3 全自动燃气锅炉需做好燃气的检测和控制工作
燃气锅炉控制系统要安装在线自动监测仪表、控制系统具备屏幕数据显示和监控功能,能够检测燃气浓度、流量、压力等参数,多台锅炉可以实现集中控制。锅炉燃烧燃气浓度不得低于30%,且在锅炉房的供气主管上安装阻爆燃型管道阻火器。全自动燃气锅炉房的锅炉间、燃气调压计量间内电气设备、照明和其他电气仪表都应符合《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》中规定的防爆等级要求。燃气锅炉房还必须有防雷电装置。锅炉间、燃气调压计量间应安装甲烷泄漏报警仪,甲烷泄漏报警仪每10天进行一次校对。确保甲烷警报仪的精度。在锅炉房燃气主管的末端、每台锅炉的稳压器或燃气阀组前应装设放散管,用以向外放散有毒、易燃介质,放散管必须接到锅炉房外,放散管管口应高出房顶3m以上,并采取防雨、防堵塞措施,严禁向厂房内放散燃气,放散管不能共用,设置放散接头的位置与数量应以保证燃气管道无残留燃气为准。燃气管道、蒸汽管道上应有就地或遥测压力表,压力表最大应为正常指标的1.5―2.0倍。应避免任意扩大量程影响正常运行压力的监视。
3.结语
经济的快速发展,促使人们对生活水平和生活质量的要求越来越高。全自动燃气锅炉能够高效、科学的为人们提供热源。管理人员对全自动燃气锅炉安全保护装置的科学管理,能够保证设备的安全运行,提高人们的生活质量,保障人们的生活安全。
【参考文献】
[1]辽宁省质量技术监督局锅炉压力容器安全监察处.司炉读本[M].中国劳动社会保障出版社,2009
[2]中华人民共和国国务院特种设备安全监察条例[M].中国计量 出版社,2011
关键字:桩基质量检测 承载力检测 千斤顶的使用千斤顶的校验
中图分类号:TU473文献标识码: A
1.简介
现如今,桩基础已成为高低层建筑、大小型桥梁、码头甚至新建厂房等采用的主要基础型式,应建设工程的需要,随着桩的施工技术、桩型的开发应用和设计理论等方面的不断研究探索,使桩基技术得到迅猛发展,而桩基质量检测就成了关系人们生产生活的必不可少的内容。基桩的承载力和完整性检测是的施工质量验收规范所规定的强制检测项目。而基桩的承载力指标是最能直接反映桩基质量的指标,即使是完整性检测,它最终的判定类别标准也是以承载力能否完全发挥为依据的。千斤顶作为基桩的承载力检测的主要仪器,它的使用直接关系到检测结果的真实性、有效性。
2承载力检测
依据《建筑基桩检测技术规范》(JGJ106-2003),承载力检测主要包含单桩竖向抗压(抗拔或水平)静载试验方法(以下简称静载试验)和高应变法,静载试验作为承载力检测最直观最准确的试验方法在桩基质量检测中广泛运用,即便高应变法有时也需要静载试验加以辅助验证。我公司的单桩承载力检测主要采用单桩竖向抗压(抗拔或水平)静载试验方法进行。目的主要还是确定或验证工程初步设计估算的承载力指标,包含承载力极限值和特征值。由于地质条件和环境条件的复杂性,施工工艺、施工水平及人员素质的差异性,工程初步设计估算的设计参数的有很大的不确定性,因此静载试验的结果对改善设计及工程质量验收有积极影响。
3千斤顶的使用
3.1千斤顶的型号
我司使用千斤顶的型号分为QW型(手动油压千斤顶)和QF型(分离式油压千斤顶)两种,QW型手动油压千斤顶是较轻型的起重油压千斤顶,结构比较紧凑,拆卸维护也方便,适用于承载力相对较小的静载试验;QF型分离式油压千斤顶需与油泵配套使用,结构比较分离,适用于承载力相对较大的静载试验。
3.2千斤顶的配套设施
对于静载试验,最重要的是得到承载力参数,但千斤顶本身只是一个起重设备,需配备荷载传感器直接测定力值,或通过压力表或压力传感器显示压力值,最终通过检定资料进行压力换算得出力值的数据。由于荷载传感器使用要求高,设备昂贵,我公司主要采用更经济更方便使用的压力表和压力传感器。但他们的测量误差和精度在《建筑基桩检测技术规范》(JGJ106-2003)中都有详细规定:压力传感器的测量误差不应大于1%,压力表精度应优于或等于0.4级。测量范围也至少在80Mpa以上,因为千斤顶的额定油压一般固定不会超过80Mpa。当然配套设施还包括油管,接头,油泵等,当油路工作压力较高时,有时出现油管漏油、接头漏油、油泵加压不足造成千斤顶出力受限等情况会影响静载试验结果,因此应选用耐高压、工作压力大和量程大的油管、接头、油泵。但静载试验所用的压力表、油泵、油管也不能满额定工作压力使用,需保证在静载试验最大加载时的压力不超过规定工作压力的80%,以保证设备能有效安全运作而不影响试验结果。对于QW型千斤顶,只有一个油嘴,进油和回油(加载或卸载)都是通过这个油路,压力表连接在该油路上;QF型双油路千斤顶,有上下两个油嘴,进油路接在千斤顶的下油路,压力表也连接在该油路上,油泵通过该油路对桩进行加载,回油路接在千斤顶的上油路。不论采用哪一类千斤顶,油路的“单向阀”(又称止油阀)应安装在压力表和油泵之间,不能安装在千斤顶和压力表之间,否则压力表无法监控千斤顶的实际油压值。
3.3千斤顶在静载试验中的放置
静载试验中,千斤顶几乎是与试验体(如桩体)紧密接触的。以单桩竖向抗压静载试验为例,千斤顶放置在桩顶部,有时对于桩顶部不太平整的情况,需在千斤顶与桩顶部间放置平整铁板和细砂找平以保证千斤顶的作用力能垂直的作用于桩上。当采用两台及两台以上千斤顶加载时应并联同步工作,同时要保证采用的千斤顶型号、规格应相同,千斤顶的合力中心应与桩轴线重合。千斤顶的上部就是加载反力装置,在静载试验中,应尽量使反力装置的重心与千斤顶中心或千斤顶的合力中心以及桩轴线重合,同时由于千斤顶的起重高度有限(一般16cm-20cm),应使静载试验开始前反力装置与千斤顶间的空隙足够小于千斤顶的最大起重高度并控制余量。这样主要还是考虑到桩的沉降和反力装置的弯度变形,对于承载力较大的静载试验无法在它们之间增加传力装置时显得尤为重要。另外,现场检测环境有可能受到温湿度、电压波动、电磁干扰和振动冲击等外界因素的影响而不能满足仪器的使用要求,此时应采取有效防护措施,以确保仪器处于正常工作状态。
3.4千斤顶的保养
由于静载试验大部分在室外施工作业,千斤顶的使用环境相对比较复杂。也为了保证千斤顶各项参数的准确性,千斤顶应根据情况定期检查和保养。检查和保养项目包含:将千斤顶空载往复2-3次,排除腔内的空气,也防止因为长期闲置千斤顶内密封件发生变形和硬化从而影响使用寿命;在千斤顶加载的过程中,仔细检查各连接部位及千斤顶有无漏油现象,如若发现及时调换该部位的0形密封圈或其它密封圈,再分析其它原因;检查安全阀,千斤顶上安全阀在出厂前均已调定,当千斤顶遇到赌管等情况会造成腔内的压力超过安全阀的调定压力,安全阀会开启喷油,泄压以避免腔内压力过大损坏千斤顶;检查液压油,防止液压油内含水或其它混合物等造成淤塞,影响千斤顶的使用效果和使用寿命,必要时应及时更换。
4千斤顶的校验
所有在静载试验中使用的千斤顶,都必须进行校验以得到率定资料。校验的准确性将直接影响静载试验最终结果。校验的周期为六个月,校验的依据为《专用工作测力机校准规范》(JJF1134-2005)。简单的讲,就是将需校验的千斤顶与更高一级准确度的测力系统串联,分别记录更高一级准确度的测力系统加载至整数试验力(如100kN,200kN)时,其配套的压力表或压力传感器的指示数据。如此反复校验取平均值,最终得到校验报告中各整数试验力对应的指示数据。上文已知,我公司采用的是压力表或压力传感器,因此得到的就是压力表或压力传感器显示的油压值。静载试验前根据校验报告中的率定资料,计算所需加载力下压力表或压力传感器的示值,静载试验时当千斤顶加载至计算的压力表或压力传感器的示值时,千斤顶即停止工作。现阶段,校验单位校验的千斤顶测力系统包含一个千斤顶和一个配套的压力表或压力传感器。但静载试验中,特别是承载力大的静载试验,经常使用两台及两台以上千斤顶并联同步工作,而使用的只能是同一个压力表或压力传感器。因此,在校验时就要确保并联使用的多台千斤顶都配同一个压力表或压力传感器,然后通过计算得出静载试验时所需加载力下压力表或压力传感器的示值。这时多个千斤顶,只能共用一个压力表或压力传感器进行承载力大的静载试验,不能分开同时进行几个承载力较小的静载试验,除非对千斤顶重新校验,让其配套其他的压力表或压力传感器。如果能在一次千斤顶校验中,让其配备串联安装两个或多个压力表,当加载至整数试验力时,同时记录这些压力表的示值。这样就能使一个千斤顶能配套多个压力表,在实际工作中就能灵活运用,但《专用工作测力机校准规范》(JJF1134-2005)中并没有这样的操作依据,也没有充分的试验依据证明安装多个压力表时对各个压力表的示值有无影响,还需论证,现还纯属猜想,希望在新规范版本中找到依据。
5结束语
千斤顶作为承载力检测的重要仪器,其各方面的工作参数都能直接或间接的影响最终的试验结果的准确性、精确性。因此,我们在工作中要实时关注和确认千斤顶的各方面参数都在可控范围之内以保证试验检测的顺利进行。这既提高了桩基检测工作的质量,也能加强个人检测技术能力,对进一步保障桩基工程的质量和安全有积极影响。
参考文献:
1.《建筑基桩检测技术规范》(JGJ106-2003)
摘要:
为了确定有机热载体炉的管理与检验重点,统计分析了天津市特检院2011年至2015年所出具的1000多份有机热载体炉定期检验报告。结果表明,有机热载体管理工作亟待加强,燃烧效率有待提高,安全附件及自控装置的管理是重中之重。
关键词:
有机热载体炉;检验报告;缺陷;统计分析
0前言
有机热载体炉因其介质具有高温低压的传热性能、运行成本低、节能等优点,广泛应用于工业生产当中[1,2]。因为介质使用温度高,遇火易燃,它的运行状况严重影响国家财产和人民群众的安全。因此,国家法律、相关标准与规范要求对其进行定期检验[3,4]。目前,大家主要关注有机热载体炉的设计、制造、安装、修理、改造等环节[2,5],而对其管理与检验方面的研究甚少。有机热载体炉因其结构、服役时间、燃烧方式、用途等方面存在差异,监管与检验任务繁重。定期检验报告中包含大量锅炉管理与锅炉系统的缺陷信息,若能从中总结出其管理与检验的重点,不仅能明显地提高监管部门与检验机构的工作效率,还能保障锅炉安全运行。除此之外,上述工作的顺利开展对相关政策、标准、规范的制定与更新也能起到很大的指导作用。鉴于此,本人以天津市特检院2011年至2015年所出具的有机热载体炉的定期检验报告为基础,以统计的方法分析有机热载体炉运行管理情况与设备缺陷的分布规律。本次统计的检验报告共有1217份,其中有机热载体炉外部检验报告812份,内部检验报告405份;覆盖锅炉283台,最大额定出力为8.3t/h,最小额定出力为0.03t/h,最大额定压力为1.8MPa,最小额定压力为0.03MPa。外部检验报告涉及9大类、56个子项目,内部检验报告包含26类(每个部件为一类)、56个子项目。
1外部检验报告统计分析
有机热载体炉的外部检验采用资料审查、宏观检(抽)查、见证功能试验等方法,检查使用单位的运行管理状况和锅炉的安全附件、仪表和安全保护装置运行情况。我们通过对有机热载体外部检验报告的统计,分析天津市有机热载体炉的运行管理水平。图1和图2为有机热载体外检各大类统计项目缺陷率(缺陷报告数/总报告数)和单项缺陷率(缺陷报告数/适用报告数)在10%以上项目的统计图。从中可以得出如下结论:
(1)管理力度亟待加强
由图1可知,锅炉管理是目前影响天津市有机热载体炉安全运行的主要原因。从图3可以看出,“锅炉房各项记录”,“锅炉房各项制度建立情况”,“锅炉房制度执行情况”,“上次报告提出问题整改情况”,“司炉持证情况”5个统计子项目的缺陷率都超过了10%,并且“锅炉房各项记录”与“锅炉房各项制度建立情况”分别达到了81.1%与34.6%。锅炉房记录涉及巡回检查、运行、改造、修理及日常维修保养、自行检查和交接班等十个方面。外部检验过程中记录方面的缺陷主要体现在记录种类不齐全和记录填写不规范。造成上述情况的原因主要来自于管理人员重视程度不够;另一个原因是锅炉房各项记录没有随标准更新而及时补充(如日常能耗记录)。锅炉房管理制度包括岗位责任制、巡回检查制度、交接班制度、安全管理制度和节能管理制度等八项,存在问题主要为缺少制度、制度没有上墙、制度不齐全、制度没有及时更新。管理与操作人员常常误认为有机热载体炉压力小、危险系数小,而麻痹大意,疏于管理,以致引发安全事故,应引起足够重视。完善的记录与规范的管理制度不仅可以预防锅炉出现异常,还能发现故障,及时采取措施。因此,完善锅炉房记录与规范管理制度是保障锅炉安全与经济运行的必不可少的措施。值得注意的是,本次统计结果还显示,因司炉工在岗人数不符合要求的缺陷率为9.4%,共涉及76份报告。由此可见,大部分锅炉使用单位在锅炉运行时司炉工都在岗,但仍有相当数量的使用单位存在司炉工脱岗的现象。司炉工是否在岗对锅炉安全运行影响较大,当锅炉出现非正常运行或发生报警时,如果司炉工在岗,就能采取紧急措施,可避免事态进一步恶化。因此,建议特种设备安全监察部门加大管理力度,锅炉使用单位也应予以足够重视。
(2)介质管理工作有待加强
由图1可知,介质类的缺陷率在九大类项目中排第二位,达到66.7%。由图4来看,介质类的缺陷中“油质化验数据”最大。该方面缺陷的主要原因为未对在用有机热载体进行定期检验。有机热载体指标中残碳、闪点、水分、运动粘度严重影响锅炉的安全与经济运行[6]。锅炉使用单位通过有机热载体的定期检验不仅可以掌握锅炉运行状态,还能够预防事故发生。有机热载体品质恶化的危害主要分为损坏本体和导致系统压力超压。本体损坏分为两个方面:一方面是指因粘度增加与存在残碳而降低传热效率,导致锅炉本体材料超温失效;另一方面指酸值超标而腐蚀本体。导致超压的原因主要是水分蒸发与低沸物挥发。除此之外,残碳超标会直接降低锅炉受热面的传热效率,从而降低出力,增加运行成本,这明显与当今时代节能减排的要求背道而驰。因此,加强有机热载体炉介质管理工作不仅仅是为了保障锅炉运行安全、延长锅炉使用寿命,更是为了响应国家“节能减排”的号召。
(3)安全附件管理应受重视
由图1可知,压力表、温度表、液面计和安全阀四项安全附件中缺陷率最高的为压力表,达到40.9%,温度表37.9%、液面计4.8%、安全阀4.6%。从统计子项上看,差压报警及联锁装置、温度表校验、安全阀校验、超温报警及联锁装置、压力表校验、超压报警及联锁装置的缺陷率都超过了30%,其中差压报警及联锁装置的缺陷率最高达到了46.7%。安全附件是确保锅炉安全运行的重要装置,也是锅炉正常运行的“指示灯”。压力表与超压报警及联锁装置主要反映锅炉系统中压力变化情况,防止系统超压而引发锅炉结构失稳。温度表与超温报警及联锁装置主要反映有机热载体的实际使用温度,避免其温度过高而使介质品质恶化和引发安全事故。差压报警及联锁装置是表征有机热载体系统中介质的流动速率。液面计与安全阀分别起着观察系统有机热载体液面位置与泄压的作用。关于安全附件的规定来源于前辈的管理、检验经验和事故教训,规范使用安全附件可以保护使用单位与操作者的财产与生命。
2内部检验报告统计分析
有机热载体炉的内部检验采用宏观检(抽)查、壁厚测量、几何尺寸测量、无损检测、理化检验和强度校核等方法,检查锅炉受压元件所存在的缺陷与产生原因,从而提高锅炉的安全性能。因此,它比外部检验报告更能反映有机热载体炉的安全状况。表1和图5为锅炉内部检验中部件和缺陷类型的分布情况,从中可以得出如下结论:
2.1内部检验总体缺陷情况
由表1可知,缺陷率较高的结构部件分别为膨胀管、锅炉房压力管道、爆破片、膨胀器和储存罐,且缺陷率都超过了7%。上述部件出现问题较多的原因是设计、安装、改造和修理不符合标准要求,且容易产生跑冒滴漏现象。因此,应在日常管理和检验过程中应重点关注膨胀管、锅炉房压力管道、爆破片、膨胀器和储存罐等部件。
2.2锅炉部件缺陷情况
由图5和图6可以看出,锅炉部件的缺陷率较低,其中最高的为辐射受热面,只有3.0%,而其余的部件几乎不存在缺陷。辐射受热面的缺陷主要分为材料失效和表层积灰。材料失效是由受热面受烟气冲刷,温度较高,再加上有机热载体指标不合格使受压元件超温所致[7];表层积灰的主要成分为炭黑,是由燃料燃烧不充分所致。辐射受热面积灰若不及时清理与调整燃烧器,将严重降低运行过程中的燃烧效率与受热面的传热效率,严重降低锅炉运行的经济性。因此,检验过程中应重点检查辐射受热面。
2.3燃烧效率有待提高
由图5可以看出,锅炉本体中的缺陷率最高的为积灰,是指有机热载体炉炉膛内部受热面火侧存在燃烧不充分或者长时间未清除而聚集的黑色焦状物质。为减少锅炉受热面积灰,需提高燃料的燃烧效率。
2.4裂纹、泄漏、变形等缺陷率较小
统计结果显示锅炉部件裂纹、泄漏、变形等缺陷出现几率较小,其主要原因是该方面缺陷检验时较难发现或运行中发现后已及时处理。因为上述缺陷危险性极大,不仅影响有机热载体炉正常运行,还会造成严重的人员伤亡和财产损失,再加上较难检出,所以在日常管理与检验过程中应重点关注。
3结论与建议
综合有机热载体炉外部检验与内部检验报告的统计分析结果可得如下结论:
(1)有机热载体炉与有机热载体管理工作亟待加强,管理力度需要加大;
(2)安全附件及自控装置的管理工作是重中之重;
(3)有机热载体炉燃料的燃烧效率有待提高;
(4)日常管理和内部检验时应重点关注膨胀管、锅炉房压力管道、爆破片、膨胀器和储存罐等部件。
本次数据分析结果反映了现阶段有机热载体炉运行与管理方面存在的问题。鉴于此,笔者提出以下建议:
(1)锅炉使用单位应正确理解并严格执行《锅炉使用管理规则》。除此之外,有机热载体炉因其介质特性,膨胀器、储存罐、差压报警及联锁等设施的管理应该受到足够重视。
(2)考虑到有机热载体炉介质遇明火易燃,系统中的油泵、管道等在连接时应尽量采用密封面为凹凸型、垫片回弹性好的法兰结构。
(3)针对有机热载体炉辐射受热面积灰问题,燃油、燃气锅炉在设计与安装调试时应选取合适的燃烧器,并且保证安装质量,避免火焰吹偏;燃煤锅炉,应该提高燃烧质量和加强清灰处理。
参考文献:
[1]赵钦新.有机热载体炉技术及其进展[J].工业锅炉,2004(1):24-30.
[2]陆倩.有机热载体锅炉节能探讨[J].工业锅炉,2015(2):32-35.
[3]中华人民共和国特种设备安全法[S].中国质检出版社,2014.
[4]TSGG0001—2012锅炉安全技术监察规程[S].
[5]谭蓬,周英,戴恩贤,等.有机热载体炉节能改造及效益[J].中国特种设备安全,2013(3):65-67.
[6]朱永满,李洋.有机热载体性能在锅炉安全运行中的重要性[J].广州化工,2014(14):248-250.