烘缸的定期檢驗

烘缸的定期檢驗.烘缸的結(jié)構(gòu)和使用特點烘缸是用鑄鐵制成的兩端有蓋的空心圓筒，由缸體及其兩端的缸蓋組成，外徑多為1000?3000mm,在運轉(zhuǎn)過程中，內(nèi)筒蒸汽將輸送的紙張烘干燙光。為了增加紙面光滑度，要求把烘缸外表面磨光并把內(nèi)表面熠光，使整個烘缸壁保持厚薄一致，以保證烘缸的安全、平衡和各處傳熱均勻。烘缸的作用是用來烘干紙頁中的水分，整飾紙面。鑄鐵烘缸的數(shù)量約占造紙行業(yè)壓力容器總數(shù)的2/3o造紙機械用烘缸不同于一般的鋼制壓力容器，通常制造烘缸的材料一般多為HT200、HT250、HT300。鑄鐵烘缸設(shè)計壓力通常為0.3MPa、0.5MPa、0.8MPa，介質(zhì)主要是飽和蒸汽或過熱蒸汽，常見規(guī)格有1000mm、1500mm、1800mm及

2500mm,最大可達4000mm。烘缸主要部件包括:根殼、擾流棒、虹吸管、端蓋、人孔蓋、軸承、軸頭、蒸汽接頭等。缸體和缸蓋用螺栓連接，缸體結(jié)構(gòu)不連續(xù)區(qū)域（如缸體過渡區(qū)域）為烘缸的最薄弱環(huán)節(jié)。.烘缸常見缺陷類型及產(chǎn)生機理鑄件是金屬液注入鑄模中冷卻凝固而成的，受鑄模造型質(zhì)量、澆注工藝及鑄件幾何形狀等的影響，在鑄件中常見的鑄造缺陷主要有：氣孔、縮孔、疏松、分層和裂紋等；同時鑄鐵烘缸在使用過程中不斷的受到蒸汽的沖蝕，經(jīng)常開停機造成的疲勞，在使用過程中形成的缺陷有磨損、腐蝕、裂紋等。氣孔和縮孔氣孔是由于金屬液含氣量過多、模型潮濕及透氣性不佳，使金屬液體在凝固時氣體來不及逸出而被凝在鑄件中而形成的空洞；縮孔和疏松是由于金屬液冷卻凝固時體積收縮得不到液體金屬補縮而形成的缺陷，這些缺陷往往位于鑄件內(nèi)部，如表面機加工時未及缺陷深度，在烘缸出廠時呈閉合狀態(tài)，難于被發(fā)現(xiàn)。在使用一段時間后，烘缸內(nèi)表面被蒸汽沖蝕，或外表面的磨缸等處理，可能呈開口狀缺陷并被發(fā)現(xiàn)，而且缺陷大小深度不一。這些大小不一的缺陷，相當于減少了烘缸的壁厚，降低了烘缸的強度。由于鑄鐵凝固的特性，使氣孔、縮孔和疏松多位于截面最大部位或截面突變處，對在用烘缸宏觀檢查發(fā)現(xiàn)，在烘缸缸蓋的軸孔附近、人孔凸緣附近、烘缸筒體的小R部位易出現(xiàn)氣孔或縮孔。分層分層是由于鑄造時金屬液中了混入了熔渣、氣隙等雜質(zhì)而形成的，使用過程中經(jīng)蒸汽沖刷、冷凝水浸蝕及開停車熱脹冷縮等，分層不斷加劇，直至剝落。在定期檢驗時，烘缸的缸體、缸蓋部位均發(fā)現(xiàn)過有分層、剝落的現(xiàn)象。裂紋鋼液冷卻過程中由于內(nèi)應(yīng)力（熱應(yīng)力和組織應(yīng)力）過大、結(jié)構(gòu)拘束等使鑄件局部開裂，烘缸在使用過程中由于載荷等原因也可能形成裂紋。鑄件截面尺寸突變處，應(yīng)力集中嚴重處，容易出現(xiàn)裂紋。在鑄鐵烘缸中，裂紋多出現(xiàn)在缸體凸緣過渡段（小R部位）。烘缸缸蓋也易形成裂紋缺陷，且有不少裂紋為貫穿性裂紋。因為缸蓋內(nèi)外表面均為鑄造面，鑄造缺陷較多，工作時缸蓋不僅承受內(nèi)壓，且承受缸體自重和疏水系統(tǒng)失靈時冷凝水引起的彎曲應(yīng)力，且由于缸體不停的旋轉(zhuǎn)，使缸蓋部份一直在承受循環(huán)的應(yīng)力，容易導(dǎo)致疲勞，因此缸蓋內(nèi)外表面或軸孔周圍等處易產(chǎn)生裂紋。.烘缸定期檢驗方案編制造紙鑄鐵烘缸是一種由強度性能較低的脆性材料鑄鐵制造的壓力容器，屬于一類壓力容器，按TSGR0004-2009《固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》需要進行定期檢驗，但TSGR7001-2013《壓力容器定期檢驗規(guī)則》對鑄鐵烘缸沒有指導(dǎo)性的意見，QB/T2556—2002《造紙機械用鑄鐵烘缸設(shè)計規(guī)定》和QB2551－2002《造紙機械用鑄鐵烘缸技術(shù)條件》是針對造紙機械用鑄鐵烘缸設(shè)計和制造提出的，也未對定期檢驗提出相關(guān)要求。在用造紙機械用鑄鐵烘缸定期檢驗通用方案（摘錄）總則為了規(guī)范對在用造紙機械用鑄鐵烘缸的定期檢驗工作，提高檢驗工作質(zhì)量，特制訂本方案。本方案適用于外徑小于或等于4000mm，設(shè)計壓力或最高工作壓力小于等于0.8MPa的在用造紙鑄鐵烘缸（以下簡稱烘缸）的定期檢驗。在用造紙機械用鑄鐵烘缸的定期檢驗工作的依據(jù)是：《中華人民共和國特種設(shè)備安全法》國務(wù)院373號令《特種設(shè)備安全監(jiān)察條例》；國家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局《固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》（以下簡稱《容規(guī)》）；國家質(zhì)檢總局TSGR7001-2013《壓力容器定期檢驗規(guī)則》（以下簡稱《檢規(guī)》）；ZBY91003-88《造紙機械用鑄鐵烘缸技術(shù)條件》；ZBY91008-89《造紙機用鑄鐵烘缸設(shè)計規(guī)定》；QB2551-2002《造紙機械用鑄鐵烘缸技術(shù)條件》；QB/T2556-2002《造紙機械用鑄鐵烘缸設(shè)計規(guī)定》；GB9439-88《灰鑄鐵件》；NB/T47013-2015《承壓設(shè)備無損檢測》GB/T31213-2014《無損檢測鑄鐵構(gòu)件檢測》其他相關(guān)文件、標準。定期檢驗的程序、項目與要求檢驗前企業(yè)的準備工作設(shè)備必須停機，用盲板或其它可靠方法隔斷蒸汽來源，必須切斷與烘缸有關(guān)的電源，并設(shè)置明顯標志，采取有效措施，保證烘缸在檢驗期間不發(fā)生轉(zhuǎn)動。拆除妨礙檢驗工作的導(dǎo)布、傳動側(cè)虹吸管等物件。卸掉排氣、排水螺栓，清除烘缸內(nèi)部冷凝水，拆除蒸汽入口與烘缸的連接面，必要時打開人孔或手孔，清理烘缸內(nèi)部，并進行通風。準備好安全照明設(shè)備。此外，還應(yīng)遵照《檢規(guī)》第十七條的要求做好準備工作。對檢驗員認為有必要清理的部位進行清理。檢驗單位的準備工作：審查資料，以確定檢驗項目。自檢所有要用的檢驗儀器、設(shè)備完好情況。自查所有檢驗人員的持證資格。準備好要用的規(guī)程、規(guī)則、標準。準備好勞保用品及安全防護用品。檢驗設(shè)備、儀器工具包括：（1）超聲波測厚儀；（2）硬度計；（3）內(nèi)窺鏡；（4）磁粉探傷儀；（5）超聲波探傷儀；（6）裂紋測深儀；（7）卷尺；（8）手電筒。檢驗項目檢驗項目以宏觀檢查、測厚、硬度測定、安全附件檢查為主，必要時增加表面無損檢測、超聲波檢測、聲發(fā)射檢測、強度校核、耐壓試驗等項目。原始資料審查按《檢規(guī)》第十六條的規(guī)定審查出廠資料（產(chǎn)品合格證、質(zhì)量證明書、竣工圖、監(jiān)檢證書、強度計算書等）、歷次檢驗、修理、使用管理資料，年度檢查報告。設(shè)計壓力為0.3MPa時，缸體和缸蓋材質(zhì)應(yīng)不低于HT200。設(shè)計壓力為0.5MPa時，缸體和缸蓋材質(zhì)應(yīng)不低于HT250。設(shè)計壓力為0.8MPa時，缸體和缸蓋材質(zhì)應(yīng)不低于HT300。人孔蓋的材質(zhì)應(yīng)不低于HT200。設(shè)計壓力不清楚的，最高工作壓力按0.3MPa處理。宏觀檢驗用肉眼或視頻內(nèi)窺鏡對內(nèi)、外表面缸體、封頭及應(yīng)力集中部位仔細檢查，特別是缸體內(nèi)表面錐頸過渡結(jié)構(gòu)或圓弧過渡結(jié)構(gòu)、缸蓋大R過渡等部位、以及排液裝置（虹吸管）是否齊全、完整等情況，若發(fā)現(xiàn)可疑痕跡，應(yīng)對其進行表面探傷，確定是否存在缺陷，并判定缺陷的大小及危害程度。烘缸表面不允許任何裂紋存在，將發(fā)現(xiàn)的裂紋消除后還應(yīng)重新檢查，并應(yīng)適當縮短檢驗周期。機械損傷、腐蝕、鑄造缺陷允許深度，應(yīng)滿足安全使用最小厚度的要求。檢查缸體有無補孔等缺陷，補孔應(yīng)符合下列規(guī)定：（1）鉚釘直徑不得大于其長度，且不得超過8mm，鉚釘不得松動脫落；（2）相鄰兩補孔的中心距不得小于兩補孔直徑之和；（3）補孔的深度應(yīng)不超過壁厚的40%；（4）缸面的補孔總數(shù)以每平方米計算，不得超過10個，且在任意100mmX100mm面積內(nèi)的補孔數(shù)不應(yīng)超過10個；（5）不允許焊接補孔。螺栓連接是否緊密。幾何尺寸檢驗（直徑、長度、圓弧過渡結(jié)構(gòu)、錐頸與缸壁夾角、錐頸長度等）。圓弧過渡結(jié)構(gòu)缸體小R值應(yīng)大于等于30mm，錐頸與缸壁夾角應(yīng)大于等于8°,錐頸長度應(yīng)大于等于80mm。壁厚測定測定烘缸的壁厚，每只烘缸缸體測點應(yīng)不少于12點，缸體十字線上各均布三點。必要時兩端蓋各測一點，人孔蓋或手孔蓋上測一點。對有疑問的可增加壁厚測定點數(shù)。表面探傷對宏觀檢驗發(fā)現(xiàn)的可疑痕跡及檢驗員認為有必要處應(yīng)進行滲透探傷或磁粉探傷，重點檢查缸體圓弧過渡或錐頸過渡處。硬度檢測硬度測試方法：測試點在離缸體兩端80?100mm范圍內(nèi)，并避開缸體與端蓋的結(jié)合處，每端各測兩點，所測四點的硬度算術(shù)平均值為缸面硬度值。其他檢測方法。如檢驗員認為必要時，可采用超聲波檢測、聲發(fā)射等方法進行無損檢測。強度校核烘缸厚度減薄超過腐蝕余量時，應(yīng)進行強度校核。無原始資料的烘缸或缸面硬度值偏低時，在耐壓試驗前應(yīng)進行強度校核，校核壓力取耐壓試驗壓力值，安全系數(shù)取10。耐壓試驗在其他檢驗項目均完成，并經(jīng)強度校核合格的前提下進行耐壓試驗，試驗時應(yīng)有可靠的安全防護設(shè)施，如設(shè)置必要的警戒線，試驗人員應(yīng)在警戒線外或可靠的障礙物后，在進行耐壓試驗的烘缸缸體周圍安置安全設(shè)施等，耐壓試驗安全準備工作已經(jīng)使用單位技術(shù)負責人或安全部門檢查認可，使用單位的安全部門應(yīng)進行過程現(xiàn)場監(jiān)督。耐壓試驗過程中，不得進行與試驗無關(guān)的工作，無關(guān)人員不得在試驗現(xiàn)場停留。耐壓試驗分水壓試驗和最高工作壓力校核試驗。水壓試驗下列幾種情況均應(yīng)做水壓試驗，水壓試驗壓力系數(shù)取2.0，水壓試驗時要支撐好缸體，使軸承不受力或卸下來進行水壓試驗，具體試驗方法及要求應(yīng)符合《容規(guī)》的規(guī)定。（1）對于內(nèi)外部檢驗缺陷較多，又經(jīng)過修理的烘缸；（2）檢驗員認為有必要時。最高工作壓力校核試驗在其他檢驗項目均合格的前提下，當烘缸不進行水壓試驗時應(yīng)進行最高工作壓力校核試驗。試驗介質(zhì)為蒸汽或壓縮空氣。試驗壓力為烘缸核定最高工作壓力的1.1倍，且不得高于設(shè)計壓力。若無法確定設(shè)計壓力的，試驗壓力不得超過0.3MPa,（試驗合格后，核定的最高工作壓力最大為0.27MPa）。開機空轉(zhuǎn)檢查，以無泄漏、無異常響聲為合格。安全附件檢查在鍋爐房分汽缸后通入烘缸的管道或分汽缸上應(yīng)裝設(shè)減壓閥、安全閥、壓力表、主蒸汽控制閥等可靠的管道附件，不允許蒸汽無安全泄壓裝置由鍋爐直接通入烘缸；檢查安全閥、壓力表的檢驗報告和使用有效期的證書，以及其鉛封情況。對不符合要求的應(yīng)立即整改，整改方案應(yīng)滿足安全使用的要求，其余安全附件項目檢查按《檢規(guī)》。缺陷處理檢驗中如發(fā)現(xiàn)缺陷，分析缺陷性質(zhì)、類型、尺寸、形狀、部位，會同有關(guān)單位進行討論是否返修。如需對不允許的超標缺陷返修，則由使用單位聯(lián)系并負責返修工作。安全狀況等級的評定安全狀況等級應(yīng)依據(jù)《容規(guī)》、《檢規(guī)》，根據(jù)檢驗結(jié)果綜合評定，以其中項目等級最低者，作為評定級別。檢驗過程的質(zhì)量控制檢驗過程的質(zhì)量嚴格按院質(zhì)保體系進行控制。檢驗記錄及報告檢驗人員應(yīng)現(xiàn)場填寫檢驗記錄，在所有檢驗工作全部結(jié)束30個工作日內(nèi)，出具《檢驗報告》。其它現(xiàn)場檢驗如有特殊情況或方案實施有困難，需對方案進行修改、補充、變更時，需經(jīng)項目負責人同意，必要時報告檢驗單位技術(shù)負責人。.安全狀況等級及檢驗周期的確定檢驗員依據(jù)烘缸檢查結(jié)果進行安全狀況等級評定：1級安全狀況等級：烘缸出廠技術(shù)資料齊全、有合格證、材質(zhì)證明、硬度檢查報告、水壓試驗報告等資料；設(shè)計、制造質(zhì)量符合有關(guān)法規(guī)和標準的要求；在法規(guī)規(guī)定的定期檢驗周期內(nèi)，在設(shè)計條件下能安全使用。2級安全狀況等級：出廠技術(shù)資料基本齊全；設(shè)計、制造質(zhì)量基本符合有關(guān)法規(guī)和標準的要求；根據(jù)檢驗報告，存在某些不危及安全可不修復(fù)的一般性缺陷，在法規(guī)規(guī)定的定期檢驗周期內(nèi)，在規(guī)定的操作條件下能安全使用。3級安全狀況等級：出廠技術(shù)資料不全，制造單位制造資質(zhì)、設(shè)計參數(shù)明確；或無出廠資料，但能確定烘缸的制造單位，且制造單位具備制造許可證；缸體缸蓋材質(zhì)、強度、結(jié)構(gòu)基本符合有關(guān)法規(guī)和標準的要求；存在某些不符合法規(guī)或標準的問題或缺陷，根據(jù)檢驗認為可不修復(fù)的缺陷；且經(jīng)強度校核及耐壓試驗合格的，及在使用過程中造成的腐蝕、磨損等缺陷，檢驗確定為能在規(guī)定的操作條件下，按規(guī)定的檢驗周期安全使用。4級安全狀況等級：缸體缸蓋材質(zhì)不符合標準規(guī)定，或材質(zhì)不明，缸面硬度值偏低，經(jīng)強度校核及水壓試驗確認，尚能滿足限定操作條件安全使用。5級安全狀況等級：無制造許可證的企業(yè)或無法證明原制造單位具備制造許可證的企業(yè)制造的烘缸；經(jīng)強度校核及耐壓試驗不合格的烘缸；缺陷嚴重，難于或無法修復(fù)，無修復(fù)價值或修復(fù)后仍難以保證安全使用的烘缸，應(yīng)予以判廢，不得繼續(xù)作為承壓設(shè)備使用。烘缸檢驗周期按《檢規(guī)》第六條確定，安全狀況等級為1?2級的，一般每6年一次；安全狀況等級為3級的，一般3?6年一次。安全狀況等級為4級的，每2年至少一次，且累積監(jiān)控使用的時間不得超過3年。缸面硬度值及缸體結(jié)構(gòu)不符合標準的，應(yīng)酌情縮短檢驗周期。烘缸檢驗結(jié)論按《檢規(guī)》確定。安全狀況等級1-3級為符合要求安全狀況等級4級為基本符合要求，有條件監(jiān)控使用安全狀況等級5級為不符合要求，不能繼續(xù)用做承壓設(shè)備。.實際檢驗案例分析案例1鑄鐵造紙烘缸標識及安全附件設(shè)置鑄鐵造紙烘缸銘牌許多生產(chǎn)廠家是釘在端蓋外的蒙皮上，每次檢修都要拆除蒙皮，使用單位往往拆下就不裝回去，造成銘牌丟失。若使用單位安裝時沒有對烘缸進行編號并和銘牌資料一一對應(yīng)，就會導(dǎo)致檢驗時設(shè)備既無銘牌又無法和資料對應(yīng)。造紙烘缸的安全附件除安全閥、壓力表外，還可包括減壓閥、疏水閥及虹吸管等，是要求有安全附件裝置，二是要求安全附件靈敏可靠。雖然安全附件不影響鑄鐵烘缸的安全定級，但蒸汽干管上不裝減壓閥，減壓閥后管道或分汽缸上不裝設(shè)安全閥、壓力表、主蒸汽控制閥等，或減壓閥、安全閥、壓力表失靈敏，安全閥、壓力表超過有效期，嚴禁投入使用，應(yīng)立即整改。虹吸管故障，或疏水閥失效，不允許投入使用，應(yīng)整改。長期超壓使用，很容易發(fā)生事故。案例2鑄鐵烘缸缸體開裂及母材疏松脫落對在用烘缸宏觀檢查發(fā)現(xiàn)，在烘缸缸蓋的軸孔附近、人孔凸緣附近、烘缸筒體的小R部位易出現(xiàn)氣孔或縮孔。烘缸的缸體、缸蓋部位均發(fā)現(xiàn)過有分層、剝落的現(xiàn)象.某造紙企業(yè)一臺1997年制造的烘缸，規(guī)格41500X25X1350,材質(zhì)為HT200,已使用15年，定期檢驗中發(fā)現(xiàn)缸體內(nèi)壁分層剝落。鑄件截面尺寸突變處，應(yīng)力集中嚴重處，容易出現(xiàn)裂紋。烘缸缸蓋也易形成裂紋缺陷，且有不少裂紋為貫穿性裂紋。因為缸蓋內(nèi)外表面均為鑄造面，鑄造缺陷較多，工作時缸蓋不僅承受內(nèi)壓，且承受缸體自重和疏水系統(tǒng)失靈時冷凝水引起的彎曲應(yīng)力，且由于缸體不停的旋轉(zhuǎn)，使缸蓋部份一直在承受循環(huán)的應(yīng)力，容易導(dǎo)致疲勞，因此缸蓋內(nèi)外表面或軸孔周圍等處易產(chǎn)生裂紋。定期檢驗中曾在一臺DN1500X25烘缸上發(fā)現(xiàn)缸蓋貫穿裂紋，L=810mmo下圖為定期檢驗中在烘缸內(nèi)表面處發(fā)現(xiàn)的裂紋缺陷，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)的最大軸向裂紋長300mm、開口寬度2mm、深約10mm。案例3鑄鐵烘缸缸面硬度過低硬度表征