1、风险分析与安全评价52发电锅炉电接点测量筒安全隐患分析周 文1 成德芳2 刘震杰1 唐治东1 叶剑刚1（1.衢州市特种设备检验中心 衢州 324000）（2.浙江省特种设备科学研究院 杭州 310020）摘 要：发电锅炉电接点水位计测量筒用于测量锅炉的水位，在高温、高压环境下使用，其一直存在监管缺失现象。本文采用无损检测、外观检查、金相和硬度检测等方法对测量筒的产品质量进行抽查，发现测量筒存在质量隐患问题，并对产生质量隐患的原因进行分析。给制造单位、使用单位、检验机构和监管部门提供了加强该类产品质量和监管的依据。关键词：电接点水位计 测量筒 质量 监管Analysis on Accident
2、Potential of Measuring Tube of Electric Contact Level Meter for Power Generation BoilersZhou Wen1 Cheng Defang2 Liu Zhenjie1 Tang Zhidong1 Ye Jiangang1(1.Quzhou Special Equipment Testing Center Quzhou 324000)(2.Zhejiang Academy of Special Equipment Science Hangzhou 310020)Abstract The electric conta
3、ct level meter measuring tube for power generation boilers is used to measure the water level in the boiler,and it operates under high temperature and high pressure conditions.However,a persistent lack of regulatory oversight has been noted.The author of this article uses non-destructive testing,app
4、earance inspection,metallographic and hardness testing methods to conduct spot checks on the product quality of the measuring cylinder.It is found that there are quality hazards in the measuring cylinder,and the reasons for the quality hazards are analyzed.This provides a basis for manufacturers,use
5、rs,inspection agencies,and regulatory authorities to strengthen the quality and supervision of such products.Keywords Electric contact level meter Measuring tube Quality Supervise中图分类号：X933.2 文献标志码：B文章编号：1673-257X(2023)09-0052-04 DOI:10.3969/j.issn.1673-257X.2023.09.012作者简介：周文（1983 )，男，硕士，高级工程师，从事承压
6、类特种设备的检验、安全与节能研究、事故鉴定，自动化检测设备的研发工作。基 金 项 目：浙 江 省 市 场 监 督 管 理 局 科 技 计 划 项 目(ZC2021B091)。通讯作者：叶剑刚，E-mail:。（收稿日期：2023-06-16）我国亚临界及其以下参数的电站锅炉大多采用自然循环，锅炉中锅筒起到汽水分离和向循环回路供水、协调缓冲等作用。在锅炉运行过程中锅筒水位的高低对锅炉的安全运行和蒸汽品质都起着至关重要的作用，为了合理地控制水位，在锅筒上安装就地水位计和远程水位测量装置，一般远程水位测量装置通过电接点水位计测量筒（以下简称测量筒）内安装的一系列电极来判断锅筒当前的水面位置。因此，一
7、般锅筒上都装有 2 个测量筒，其汽水空间和锅筒相连，工作参数和锅筒一致，处于高温、高压环境下使用，但是由于历史原因，我国对测量筒的产品质量监管缺失，笔者在锅炉检验和对测量筒产品的质量抽查中，发现了许多严重的安全隐患。1 测量筒的基本结构及检验情况介绍1.1 测量筒的基本结构测 量 筒 的 基 本 结 构 为 一 根 外 径 为 89 mm 或 108 mm 的无缝钢管通过上、下 2 个端盖焊接连接，部第 39 卷 第 9 期 风险分析与安全评价53分测量筒中间还有 1 条拼接环缝，材质一般为 20G，如图 1 所示分别为电接点测量筒和电容测量筒。图 1 测量筒基本结构示意图(a)电接点测量筒(
8、b)电容测量筒?1.2 测量筒的无损检测情况在近几年发电锅炉安装监检和定期检验过程中，笔者抽查了 15 家发电企业，共计 20 余台电站锅炉用超过 60 只测量筒，其大致参数：压力为 10.8 MPa、温度为 310 和压力为 6.1 MPa、温度为 277.8。这些抽查的测量筒，有的是新安装还未投用的锅炉，有的只使用了 2 500 h，最多的运行时间还不到 2 万 h。抽查结果是超过 1/2 的测量筒焊缝存在超标缺陷，比较常见的缺陷主要为未焊透、未熔合、密集气孔，如图 2 所示。1.3 测量筒的外观检验情况抽取 1 只无损检测不合格的新采购的测量筒进行切割，检查筒体焊缝的内表面质量，见图 3
9、。经宏观检查，该测量筒的 3 条环焊缝都存在未焊透缺陷。如果不及时处理，未焊透缺陷在长期的高温、高压服役过程中，缺陷易产生开裂，最终可能演变成爆炸事故，故存在严重的安全风险。图 2 测量筒焊缝射线缺陷（a）未焊透（b）未焊透（c）未焊透（d）未焊透（e）密集气孔（f）密集气孔（g）未熔合（h）密集气孔（a）测量筒外观图 3 测量筒外观及焊缝内表面（b）焊缝 1（c）焊缝 2（d）焊缝 3?1.4 测量筒的金相和硬度检测情况同时对抽取的测量筒母材和焊缝中间焊缝及相连筒体进行金相检测，见图 4。母材金相组织为正常的铁素体+珠光体，符合 GB/T 53102017 高压锅炉用无缝钢管1中 20G 正
10、火组织的要求，焊缝金相组织风险分析与安全评价54为铁素体+魏氏体组织，有过热组织的情况2-3。同时 对其硬度进行检测，母材的硬度为 HB126、126、130，符 合 GB/T 53102017 中 20G 钢 管 硬 度 为HB120 160 的要求，焊缝的硬度为 HB168、165、170，符合焊缝硬度要求。(a)铁素体+珠光体(b)铁素体+魏氏体图 4 测量筒的金相组织2 原因分析2.1 管理界限模糊测量筒与锅炉范围内管道中使用的流量计（壳体）相似，与特种设备直接相连，工作参数与连接设备相同，且工作参数都较高；结构形式也类似，结构都有焊缝；监管模式也类似，均定位为仪表，未纳入特种设备元件
11、予以重点监管。一直以来在锅炉业内习惯根据这些部件测量功能将其定位为仪表，然而却忽视了其本身也是锅炉承压部件的事实，尤其是高参数电站锅炉，如高温、高压及以上锅炉的汽包工作压力超过 10 MPa，工作温度超过 300，该部件一旦发生严重泄漏甚至爆炸易造成人身伤亡。湖北当阳“8.11”事故之后，通过对流量计产品质量检查发现的问题，表明不监管的产品出问题是普遍现象而不是个例4-6，鉴于此，国家现已将流量计纳入监管7-8。因此，对于测量筒这类元件，如果再不予以重视，不仅对于使用环节有很大风险，而且对于检验和监管也存在较大责任风险。2.2 标准的缺位目前锅炉上所用的电接点水位计缺少能够规范生产的标准，其测
12、量筒在设计、制造与验收等方面极其混乱，通过查阅文献、标准，目前只有机械行业标准 JB/T 6691-93锅炉用电接点水位计技术条 件9，该标准适用于由测量筒、电极、显示仪 3 部分组成的电接点水位计的设计、制造与验收，其中该标准规定了“测量筒的设计必须符合蒸汽锅炉安全技术监察规程”“焊接工作应符合蒸汽锅炉安全技术监察规程”“焊缝及其附近不得有浮焊、裂纹、气孔、飞溅物、焊瘤、漏焊、弧坑等缺陷”“对额定工作压力小于 9.81 MPa 的测量筒，筒身上的环焊缝应进行 100%的超声波探伤，对额定工作压力不小于 9.81 MPa 者，环焊缝应作 100%的射线探伤”，这一标准对于规范测量筒的设计、制造
13、与验收是有较强的针对性的，对安全性的考虑也大量引用了特种设备安全的要求，然而该标准从 2002 年 5 月 2 日作废之后，未被任何标准替代，也就是说测量筒自从该标准作废之后就无相关标准约束，进一步导致监管缺失、质量下降。2.3 制造单位管理混乱由于锅炉所用的电接点水位计缺少部门监管，制造企业进入行业门槛极低，往往没有符合特种设备制造要求的质保体系，企业制造过程中的焊接工艺、焊接人员、焊后的无损检测等都无追溯性，电接点水位计测量筒焊缝内部往往存在焊接裂纹、未焊透、未熔合等超标缺陷，焊缝存在过热组织等。在调研过程中发现不少使用单位无法出示锅炉所用的电接点水位计质量证明文件，一般制造企业只提供说明
14、书或者合格证，少有提供质量证明文件，即使提供了内容也十分简单，无法反映产品质量和安全性。3 结论与建议1）建议发电锅炉使用企业对在用的测量筒进行自第 39 卷 第 9 期 风险分析与安全评价55查或通过委托专业无损检测机构进行检查，对测量筒的焊接接头进行 100%射线检测或超声检测，检测存在超标缺陷的测量筒应进行更换或由有资质的修理单位进行修理。2）特种设备检验机构在锅炉安装验收环节，应加强对电接点水位计验收要求，尤其是对测量筒焊接接头进行无损检测抽查；在锅炉内部检验过程中，有必要增加对测量筒焊接接头的无损检测抽查。3）可以通过政府文件、规范、标准等一系列手段明确锅炉用电接点水位计安全性要求，
15、测量筒完全可以参照压力管道元件组合装置中的工厂化预制管段、流量计（壳体）要求进行管理。4）对未列入特种设备目录与承压设备相连的承压部件，其承受高温高压，特种设备使用单位都应加强产品验收管理。检验机构也应认真制定检验方案，加强该类部件检验工作，加强锅炉范围内连接管道的检测检验，及时消除隐患，从而降低和避免人身伤亡事故的发生。参考文献1 GB/T 53102017 高压锅炉用无缝钢管 S2孙洪涛.金相检验 M.北京:中国计量出版社，2010：115-1203李炯辉.金属材料金相图谱 M.北京:机械工业出版社，2006：505-5764蒋文焕,童良怀,周文,等.一起电站锅炉流量计严重缺陷的分析与思考
16、 J.工业锅炉,2018(05):42-46.5童良怀,蒋文焕,刘杰,等.电站锅炉流量计安全状况分析及应对 J.工业锅炉,2019(02):46-49.6 周文,夏尚,王涛,等.电站锅炉用焊 接节流式流量计的焊缝缺陷检测及分析 J.工业锅炉,2020(04):50-53.7市场监管总局办公厅关于开展电站锅炉范围内管道隐患专项排查整治的通知（市监特函 2018515号）EB/OL.https:/ EB/OL.http:/ JB/T 669193 锅炉用电接点水位计技术条 件 S（上接第 41 页）5 结束语 我国电梯数量增长的速度远远超过检验检测人员增加的速度，检验检测机构“人机比”矛盾愈发突出
17、，检验检测人员运用传统的检测方法难以完成大量的门闭合开关抽查工作。本检测装置能够很好地为检验检测人员解决传统方法中耗时、费力的问题，也适用于安装、维保人员的日常自查工作，能够很大程度上提高检测的效率。参考文献1 市场监管总局.市场监管总局关于2021年全国特种设备安全状况的通告EB/OL.https:/ 梁骁,李博,黄文和.电梯门区系统事故原因分析及预防措施 J.中国特种设备安全,2016,32(07):62-64.3 李文鹏.“副门锁”的检验方法 J.中国特种设备安全,2011,27(08):16+54.4 TSG T70012009 电梯监督检验和定期检验规则曳引与强制驱动电梯（含第1、2
18、、3号修改单）S.5 黄东凌,柳杰天.一种滚轮式电梯门锁开关免拆防护罩的检验装置 J.中国电梯,2022,33(21):30-31.6 先本均,江信林,廖禹帆,等.浅谈电梯门锁装置的检验 J.中国新技术新产品,2018(05):144-145.7 李金泰,封高歌,张延斌,等.电梯门锁检验过程中的典型问题及其对策研究 J.智能建筑与工程机械,2022,4(11):90-92.8 王悦,李泽深,刘维.LED发光二极管特性测试 J.物理实验,2013,33(02):21-24+28.9 蔡 旺.发 光 二 极 管 的 特 性 分 析 J.科 技风,2016(23):20.10 李宏棋.发光二极管技术与应用分析 J.计算机产品与流通,2020(11):5.
