一种火电厂锅炉受热面管防磨防爆检查培训装置的实用研制
时间：2023-05-31 13:25:24 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
张 敏，孔国红
（国家电投集团江西电力工程有限公司，江西 贵溪 335400）
火电厂锅炉“四管”防磨防爆工作，涉及锅炉、金属、焊接、化学、热工等专业，是一种非常庞杂、专业性非常强的系统性工作，如何规范开展锅炉“四管”防磨防爆工作，对每个火力发电企业都是一个挑战。而导致锅炉“四管”泄漏事故的主要原因是过热、磨损、应力拉裂、焊接问题、腐蚀以及材质等，且这种规律具有一定的普遍性。根据有关资料统计，锅炉设备事故造成的非计划停运次数占火电厂机组全部非计划停运次数的48.9%，而其中由于锅炉“四管”爆漏事故造成的非计划停运又占锅炉总的非停事故次数的60.5%[1]，做好锅炉“四管”防磨防爆检查工作在很大程度上可以避免或减少锅炉“四管”泄漏，做好锅炉“四管”防磨防爆是保证火电机组安全、稳定、经济运行的重要基础工作。因此，培训相关检修人员尤其是青年员工掌握锅炉“四管”防磨防爆检查技能至关重要。但是锅炉“四管”防磨防爆检查现场培训，只有在火电厂锅炉机组停运、锅炉冷却后才能进入锅炉本体内部进行现场实操培训，这样的实操培训机会只有在火电机组计划检修或调停检修时才具备，目前这样机会对培训需求来说是严重不足的，更不满足随时能开展培训的需要；
另一种途径是建立锅炉“四管”防磨防爆检查仿真培训基地，但这种仿真培训基地只能基于关停机组退役后的老锅炉来建立，限于机组拆迁、场地他用及造价问题，建立这种仿真培训基地牵涉面广，也不经济。综上所述，目前尚无脱离锅炉厂房本体“四管”防磨防爆检查实操培训场地、设施或装置，无法满足随时能开展锅炉“四管”防磨防爆检查实操培训的需求，从而在很大程度上影响青年员工锅炉“四管”防磨防爆检查培训实操技能的提升速度。
锅炉“四管”防磨防爆检查主要依靠宏观检查，对于缺陷占比大的磨损缺陷主要发生在炉内尾部受热面，在这个区域因炉内受热面的布置比较紧凑，有的受热面管磨损位置在第二根、第三根甚至更隐蔽的位置，而且炉内受热面布置的检修空间狭小，而且未冲洗的锅炉受热面管表面还可能有积灰，有相当一部分磨损缺陷无法通过肉眼宏观检查来直接发现，此类磨损缺陷需要用手摸，也可称为盲查，良好的手感要求检修人员能迅速发现并判断锅炉“四管”表面存在的轻微磨损情况，这种良好手感的培养对锅炉“四管”防磨防爆检查是很有必要的。因此考虑研制一种火电厂锅炉“四管”防磨防爆检查专用培训装置，便于随时进行模拟现场锅炉“四管”防磨检查，利用这种培训装置，方便开展员工锅炉“四管”防磨防爆盲查实操培训，提高青年员工“四管”防磨防爆检查的整体实操水平。该培训装置要求制作简单，使用方便，易于推广。
为实现上述目的，锅炉“四管”防磨防爆检查实操培训装置要求具有如下特点：
1）能模仿炉内的管排节距布置多根受热面管，即均匀布置横向管排和纵向管子，而且不能直接用宏观检查看到管子表面的情况，只能模仿锅炉受热面管现场用手感对受热面管进行盲查，能满足锅炉“四管”防磨防爆检查实操培训的需求。
2）该培训装置制作简单，尺寸不能过大，使用方便，易于推广。
3）通过制作多个相同的培训装置，能用于锅炉“四管”防磨防爆检查实操技能竞赛，满足专业操作技能竞赛的需求。
该防磨防爆检查培训专用装置的设计如图1 所示，其实物如图2 所示。装置主体部分是箱体，箱体上设有复数个贯穿箱体两侧面的圆孔，圆孔在横竖方向上有序并排设置，圆孔上均可架设有不同缺陷的并与圆孔孔径大小一致的受热面管（以下简称钢管），钢管整齐并排设置且钢管两端均套设有管套，这样就能避免人为因素干扰识别有缺陷的钢管；
箱体顶部设有视窗口，视窗口处设有盖板，盖板上设有与手臂大小的开孔，便于人手伸入箱体内进行手摸钢管，通过手感识别钢管的缺陷；
为便于盖上和卸下盖板，盖板两端通过插销连接在箱体顶部；
为避免开孔刮伤手，开孔四周设有密封条；
为区分不同箱体及箱体内部钢管，箱体侧面上设有编号标签，以便对多个同批使用的培训装置进行区分。
图1 装置设计图
图2 装置实物图
该防磨防爆检查培训专用装置在箱体上设置不同缺陷的钢管，便于随时模拟现场进行锅炉“四管”防磨防爆检查实操培训，具体实用成效如下：
1）该培训专用装置通过在管箱体上设置不同缺陷的钢管，而且在使用中便于更换不同缺陷的钢管或调换钢管的位置，箱内布置的钢管可以布置炉内检修换下的带有缺陷的旧管和无缺陷的旧管，也可以使用人为制作的缺陷管，但箱内有缺陷钢管的位置可以随时调整，这样可模拟锅炉“四管”缺陷存在位置的不确定性，让检查人员对可能存在的“四管”缺陷进行盲查，可以在不需要机组停运、锅炉冷却后的条件下开展锅炉“四管”防磨防爆检查实操培训（如图3所示），应用该装置可使我们的实训操作达到生产现场的效果，同时满足随时开展锅炉“四管”防磨防爆检查实操培训的需求。
图3 装置用于操作技能培训及竞赛
2）该培训专用装置还可用于锅炉“四管”管壁厚度测量、管子胀粗测量[2]等锅炉“四管”防磨防爆检查必备检测方法的实操培训，培训青年员工掌握受热面管测厚与胀粗的检测技能。
3）通过制作多个相同的培训专用装置，箱体内布置不同类型、不同位置的缺陷管，该装置还可用于锅炉“四管”防磨防爆检查实操技能竞赛，竞赛项目包括受热面管磨损情况盲查、管壁厚度测量和管子胀粗测量等。公司内部已经使用该培训专用装置举办了4 次锅炉“四管”防磨防爆检查实操技能竞赛，实操技能竞赛场景如图4所示。4次现场使用结果证明了该装置的实用性和便捷性，为开展员工锅炉“四管”防磨防爆检查实操技能竞赛提供了一个实用的装置。
图4 装置用于实操技能竞赛场景
4）该防磨防爆检查培训专用装置制作简单，使用方便，易于推广，已于2021 年2 月获得国家实用新型专利授权。
该防磨防爆检查培训专用装置能用于受热面管磨损情况盲查、管壁厚度测量和管子胀粗测量，能满足随时开展锅炉“四管”防磨防爆检查实操培训的需求，并在数次的锅炉“四管”防磨防爆检查实操技能竞赛中作为赛前实操培训及主要竞赛装置使用，为锅炉“四管”防磨防爆检查实操技能培训与竞赛提供了便利的操作设施平台，具有一定实用性和便捷性。
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