锅炉设计文件鉴定中有关问题的探讨

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锅炉设计文件鉴定中有关问题的探讨廉风,李春(上海市特种设备监督检验技术研究院,上海200062)摘要:针对锅炉设计文件鉴定工作中遇到诸如涉及送审资料、部件图样、材料、强度计算、仪表布置、技术参数等方面的问题,笔者依照鉴定规则要求提出了解决或避免这些问题的方法。

关键词:锅炉;设计文件;鉴定0前言《特种设备安全监察条例》(以下简称“条例”)自2003年6月1日起施行。

该“条例”第十二条规定,锅炉设计文件应当经国务院特种设备安全监督管理部门核准的检验检测机构鉴定后,方可用于制造。

在“条例”实施之前,锅炉设计文件一直按国发[1982]22号《锅炉压力容器安全监察暂行条例》和劳人锅[1982]6号《锅炉压力容器安全监察暂行条例实施细则》的通知要求由锅炉压力容器安全监察机构审查。

为了更好地开展锅炉设计文件鉴定工作,国家质检总局于2004年6月28日颁布TSG G1001—2004《锅炉设计文件鉴定管理规则》(以下简称“规则”),并于2005年1月1日正式执行。

我院于2005年3月1日起依据“规则”开展锅炉设计文件鉴定工作。

1问题的探讨锅炉设计文件鉴定是指对涉及锅炉结构、强度、材料等安全性能有关的设计图纸、强度计算书、安装使用说明书等的鉴定。

由于锅炉大多为定型产品且批量生产,一旦广泛使用,其安全问题显得尤为突出,所以我国一直执行审查或鉴定制度来保证锅炉安全性能。

虽然“规则”中明确了鉴定范围、依据、内容和要点以及鉴定程序等,但通过这几年工作实践,我们发觉在锅炉设计文件鉴定中还存在诸如送审资料不全,设计参数不全、设计图样未按要求绘制等时常发生的问题,影响了鉴定工作的顺利开展,特别是在对余热锅炉鉴定时,一些具体问题还需进一步的明确,下面就列举这些问题提请大家来共同探讨和研究。

1.1送审资料不全按“规则”附件1“申请单位提供的锅炉设计文件”规定,申请单位在送审时应提交设计说明文件、设计图样、计算文件等三大类文件,但申请单位往往送审资料不全,主要有以下几种情况。

(1)受压元件图样不全锅炉总图或系统管道图上标有的受压部件,在实际送审的资料中无相应的部件图样以及强度计算内容。

例如,按《热水锅炉安全技术检察规程》第126条的规定,在热水锅炉出水管阀前的最高处应装设集气装置(该集气装置也属于鉴定范围),但申请单位往往疏忽了该组件的送审;同样较容易被疏忽的还有蒸汽锅炉的水位计筒体、外置式汽水分离器等;有些受压元件的结构、材料、焊接接头型式等在总图或部件图上没有表示清楚,但又不提供相应的详图;《压力容器安全技术监察规程》第25条给出了压力容器主要受压元件的定义,而锅炉相关法规和技术标准中没有明确所谓主要受压元件的定义,所以在送审文件中有些主要受压元件也被疏忽,例如,由于锅筒、集箱封头及其接管和开孔部位等标注不全,以至于相应的结构尺寸也无从确认。

(2)强度计算内容不全在对强度计算书进行鉴定时,我们时常发现其水管系统强度计算中会漏算个别集箱或某些端盖、三通等内容,甚至有些直径较大且壁厚较薄的管件也会漏算;对于锅炉安全技术监察规程要求设置的安全阀,在送审文件中会遗漏相关的安全阀排放量计算内容或采用的计算公式;锅炉强度计算所执行的技术标准不明确,当同时采用两个标准进行计算时,往往不能予以充分的说明。

(3)相关资料不全送审图纸中往往遗漏作为A点(“规则”规定必须鉴定的内容)的绝热保温图纸,而该图是对锅筒、集箱、管子强度计算及其壁厚选取进行鉴定时不得不参看的图纸;作为整台锅炉设计文件送审时,往往还遗漏安全附件、仪表等布置图,而即使是安全附件由用户自理的,其相应的基本安全性能要求也应由锅炉制造单位提出,只有当部件送审时才可不提供安全附件、仪表等的布置图;对于额定压力大于3 8 MPa的锅炉在送审时,往往缺少热力计算、壁温计算等内容;液相强制循环有机热载体炉送审资料中遗漏热载体流动阻力计算书或汇总表的现象较普遍;锅炉设计说明书、安装和使用说明书等作为锅炉设计文件送审资料的重要组成部分,往往因其内容不全或针对性不够会给鉴定带来困难;根据“规则”的要求,安全附件、仪表和保护装置(如超温超压保护、熄火保护装置)等也是鉴定内容之一,因为目前多数自控装置是由专业制造厂配套加工,所以在鉴定这方面内容时很难从送审资料中看到,因此锅炉汽水系统和燃烧系统的保护装置也是锅炉制造厂容易遗漏的。

(4)其他方面在送审图纸中还发现,有些制造厂对某些锅炉部件只交代是用户自理后就不提交审查,我们认为如该部件是锅炉范围内受压部件,那么其图纸和强度计算也应提供审查。

《锅炉压力容器制造许可条件》规定,锅炉制造许可包含设计许可,即对于取得相应级别制造许可证的厂家,只能设计、制造同等级别的锅炉,然而锅炉设计是不允许分包的,所以只能由制造厂提供送审。

例如在某些锅炉图纸中,承压的省煤器仅仅只标明由用户自理,这就违反了“规则”要求。

1.2锅炉总图、部件总图问题(1)锅炉总图问题“规则”第十八条规定,制造单位对已通过鉴定的锅炉设计文件进行修改时,其修改后的锅炉型号和设计图号一般应保持不变,即锅炉产品图纸中设计参数(含参数和设计图号)不能任意改动。

何为锅炉设计基本参数,在相应法规中未明确,根据JB/T 1626—2002《工业锅炉产品型号编制办法》规定,锅炉型号以三部分(锅炉本体型式、燃烧设备型式及锅炉容量、介质参数、燃料种类)作为设计的基本参数,其中的任何一项发生了改变,只能作为新设计来送审,而不能作为修改设计来送审,且锅炉总图号应与原来不同。

锅炉总图上应按要求注明锅炉容量、介质参数、燃料种类等参数,在总图或部件总图上还应写明依据的法规和执行的标准(如《蒸汽锅炉安全技术检察规程》、《热水锅炉安全技术检察规程》、《有机热载体安全技术检察规程》等)。

其中整台锅炉设计参数应按《蒸汽锅炉安全技术检察规程》(第9条)和《热水锅炉安全技术检察规程》(第9条)要求写明,整台锅炉还应按“锅炉型号编制方法”要求在总图上写明锅炉型号。

例如,我们在实际鉴定中曾碰到有些制造厂送审按引进技术生产的锅炉时,只标注引进国的锅炉型号,而忽略了按我国标准要求标注的型号。

事实上锅炉型号有国内和国外之分,我们建议制造厂家将我国的型号写在前面,随后在括号内写明引进国的型号。

(2)部件总图问题锅炉部件送审分为单个部件送审和多个部件送审。

①单个部件单个部件送审时应以该部件的总图作为送审总图。

图上不应遗漏设计所依据的法规、锅炉设计参数(含压力、温度、流量等)以及受压元件尺寸和外形,因为单个部件鉴定通过后,就以该总图作为盖鉴定章图纸。

个别制造厂标注单个部件压力和温度时,常常出现工作压力和工作温度字样,那么该压力和温度是指进口处还是出口处?或者是指强度计算时的计算压力和计算壁温?这样很容易造成混淆,会导致对该部件设计参数的模糊理解和强度计算时计算压力和温度的无法确认。

除送审的图纸不涉及整台锅炉性能外,一般情况下建议在部件总图上尽可能列出锅炉工作参数和部件工作参数。

一般情况下锅炉设计参数可按下面方法表示:整台锅炉的设计参数锅炉额定出口压力,MPa额定出口温度,℃额定蒸发量,t/h部件的设计参数部件进口最大工作压力,MPa (应是部件承受的最高压力)部件出口工作温度,℃(应是部件承受的最高温度)只有在单个部件作为蒸发段或类似单个集箱元件送审时,可不注明进口或出口处。

②多个部件多个部件送审的情况比较复杂,比如多个部件同处一个烟气流程,又比如多个部件同处一个汽水系统,再比如多个部件不但同处一个汽水系统而且还加有外来蒸汽等。

我们认为对于同处一个汽水系统的锅炉部件有两种送审方法,一种是每个部件单独送审;另一种是作为一个整体送审,即通过出一张部件总图将各部件作为一整体来送审。

各部件的工艺流程图只能作为审图的参考,不能代替部件总图送审。

对于将各个部件作为一整体来送审的部件总图,锅炉参数在标注时特别注意,即不但应标注每个部件的设计参数,还应标注整台锅炉设计参数(一般情况下是指锅炉出口),此时总图、申请书、鉴定报告上的参数应一致。

建议在该部件总图上画上所有要求送审的部件并有相应的明细表来反映,同时在该图上还应写明依据的法规和执行的相关标准、整台锅炉的出口参数或送审部分的最终出口的设计参数(包括压力、温度、流量等参数)、所有送审部件的设计参数。

在每个部件图上应写明单个部件的设计参数(包括压力、温度、流量等)。

这样就确保了申请书、鉴定报告上的设计参数与部件总图上一致。

对于仅仅是同处一个烟气流程的多个部件,就只能以每个部件单独送审。

③锅炉总图和部件总图之间的不一致锅炉总图和部件总图标题栏上制造厂名时常与申请单位制造许可证上的不一致,不满足唯一性要求;锅炉总图和部件总图上相关人员的签名不齐全;锅炉总图或部件总图上的图号应保持与申请书和鉴定报告上的相一致。

(3)受压元件图纸问题受压元件的结构、材料、焊接接点在图纸上应表示清楚。

①遗漏或不一致问题有些送审图纸中根本没表示清楚焊接接点或焊缝符号,特别是开坡口、全焊透等情况;部件总图和零件图上对同一位置的焊接接点表示不一致。

②受压元件材料问题锅炉制造单位在锅炉受压元件材料选用上,应满足我国锅炉规范所列出的板材、管材、锻件、铸钢件和铸铁件要求。

国内材料其使用范围应符合锅炉规范的要求,即不同标准和牌号的材料其使用条件(使用压力和温度)都应符合要求。

例如,有机热载体炉虽然设计压力不高,但使用温度比较高,所以对管材和板材的选用上应特别注意,液相炉按《热水锅炉安全技术监察规程》要求执行,气相炉按《蒸汽锅炉安全技术监察规程》要求执行。

当设计直接采用国外标准材料的,则其应符合相应国外规范的相关要求。

图纸中一定要写明材料标准和牌号,对于锻件也应注明。

例如,图纸上钢管的材料经常简写为20,在《蒸汽锅炉安全技术监察规程》中锅炉用钢管有20-GB 8163和20-GB 3087,20-GB 8163钢管适用范围是p ≤1.0 MPa,20-GB 3087钢管适用范围是p≤5.9 MPa,如果在材料栏仅写20,一方面会给采购人员带来困惑,另一方面也可能导致采购的钢管不满足设计要求。

图纸上法兰和端盖的材料栏也经常写为20,在《蒸汽锅炉安全技术监察规程》中有锅炉用钢板20-GB 711和锅炉用锻件20-GB 699,20-GB 711的适用范围是p ≤1.0 MPa,而锻件20-GB 699适用范围是p≤5.9 MPa,如不写明锻件,审核时无法确认是否符合相关规程要求。

2 结束语本文从几个方面列举了我们在锅炉设计文件鉴定中碰到的一些经常性问题,这些问题不但影响了鉴定工作的正常开展,同时还增加了送审单位对图纸进行修改的工作量,本文依据法规和技术规范提出了避免出错的一些具体方法供参考。

(摘自《工业锅炉》2009年第六期)。