廖建良
(湖南省特種設備檢驗檢測研究院郴州分院,湖南 郴州 423000)
隨著我國居民生活水平及飲食消費水平的不斷提高,國內(nèi)生活垃圾的產(chǎn)生量也在不斷上升,目前,國內(nèi)的垃圾焚燒廠呈快速增長的趨勢。垃圾焚燒爐在焚燒過程中,如果燃燒含氯垃圾不徹底,極易生成二噁英并在爐本體的爐膛、煙道中積留。二噁英具有很強的毒性和高致癌性,且具脂溶性,極易被人體吸收,對人體產(chǎn)生不可逆的高度危害并且檢測濃度非常困難。特種設備安全技術(shù)規(guī)范《鍋爐定期檢驗規(guī)則》(TSGG7002-2015)第1.3.4 條“檢驗機構(gòu)和檢驗人員的職責”第4 條明確規(guī)定:“對垃圾焚燒爐或者其他存在有毒有害物質(zhì)的鍋爐進行檢驗時,應當采取有效的防護措施”。但由于國內(nèi)垃圾焚燒行業(yè)屬于新興行業(yè),特檢行業(yè)內(nèi)對垃圾焚燒爐的檢驗安全知識相對缺乏。針對上述情況,加強對垃圾焚燒爐安全檢驗技術(shù)的研究并付諸實施,對保障檢驗人員的安全有重要的意義。垃圾焚燒工藝流程圖如圖1。
圖1 垃圾焚燒工藝流程圖
使用單位和檢驗機構(gòu)確定好檢驗日期后,按檢驗方案的要求,做好停爐冷卻、水電氣隔離、通風置換、清理打磨、保溫拆除、腳手架和安全電源的準備等工作。因垃圾焚燒爐爐膛涉及殘存的二噁英,并且缺乏適宜的、經(jīng)濟高效的二噁英檢測手段和方法,所以要求使用單位爐膛進行充分的通風置換和衛(wèi)生清理。首先,鍋爐冷卻后進行通風置換。置換完畢后,對爐膛、煙道、爐墻和受熱面管子外表面的爐渣和煙灰進行徹底的清除。清理完畢后,再進行一次通風置換。
檢驗人員首先要克服對垃圾焚燒爐檢驗談虎色變的心理,制定科學的檢驗方案;其次,是針對垃圾焚燒爐的使用特點,確定好相關的檢驗項目。最重要的是配置內(nèi)部檢驗的相關防護裝備。配置的裝備建議如表1。
表1 垃圾焚燒爐檢驗防護裝備
垃圾焚燒爐的檢驗需要各流程的緊密配合,在檢驗一個部位時,一定要同時查看其他部分是否存在隱患,如果存在問題,則要及時報告并解決。鍋爐檢驗工作進行中,僅靠檢驗工作人員一個人的力量是不能完成檢驗任務的,只有全面形成配合,才能準確客觀做好安全檢驗并進行評價。根據(jù)垃圾焚燒爐的損傷機理和常見的裂紋、磨損、腐蝕、過熱變形等問題,其檢驗一般采用宏觀檢(抽)查、壁厚測量、幾何尺寸測量、內(nèi)窺鏡檢查、無損檢測等方法進行。其中,無損檢測可以運用遠場渦流檢測、電磁超聲檢測、相控陣檢測等先進技術(shù)。垃圾焚燒爐各承壓部件及檢驗項目見表2。
當現(xiàn)場的環(huán)境和條件達不到進爐內(nèi)檢的要求時,我們可以用水壓試驗代替內(nèi)部檢驗。通過水壓試驗,檢測焚燒爐承壓部件的強度和嚴密性,保證焚燒爐的可靠運行。鍋爐進行水壓試驗時,水壓應緩慢的升降。達到工作壓力時,應暫停升壓,檢查有無漏水或異?,F(xiàn)象,然后,再升壓到試驗壓力。
表2 垃圾焚燒爐檢驗部件(承壓)及檢驗項目
檢查期間壓力保持不變。升壓過程中,任何人不得站在焊接堵頭對面等不安全的地方,嚴禁對承壓部件進行檢查。
水冷壁內(nèi)外壁缺陷漏磁檢測和管壁壁厚電磁超聲測量的復合檢測,實現(xiàn)非接觸、自動化檢測。漏磁缺陷檢測傳感器、電磁超聲測厚傳感器、攜帶傳感器攀爬豎直水冷壁管的爬行裝置(如圖2),實現(xiàn)了水冷壁管復合檢測系統(tǒng)的集成。通過對其性能進行測試,檢測系統(tǒng)能夠攀爬豎直的水冷壁管,并適應高度5mm 的焊縫等障礙,其攜帶的檢測部件能夠識別直徑3.2mm,深度1.5mm 的內(nèi)壁凹坑,對水冷壁管的壁厚測量能夠達到±0.1mm 的測量精度。
圖2 復合檢測爬行裝置
蒙德法是一種應用于火災、爆炸、毒性等方面的安全評價方法。該方法在道化學公司評價方法的基礎上,引進了毒性概念和計算,推廣到包括物質(zhì)毒性在內(nèi)的“火災、爆炸、毒性指標”的初步計算,再進行安全對策措施進行補償?shù)淖罱K評價。垃圾焚燒爐一般為自然循環(huán)鍋爐,具有鍋筒、集箱、水冷壁、過熱器等不同的承壓部件。根據(jù)焚燒爐的特點,對垃圾焚燒爐檢驗過程采用蒙德法進行評價,將焚燒爐檢驗過程劃分為鍋筒、爐內(nèi)、爐外三個區(qū)域,通過對代表性氣體H2S 的各項安全評價指數(shù)進行定量計算,并通過定量的方式確定其安全補償系數(shù),根據(jù)安全補償系數(shù)確定相應安全措施的程度,降低檢驗過程中的相關風險。
無人機作為一種新型平臺,可搭載各種先進檢測儀器裝備,可以輕易飛臨人力難以到達的區(qū)域,實現(xiàn)宏觀檢驗的全覆蓋。利于無人機對焚燒爐進行全方位無死角拍攝,將高清圖像、視頻實時傳輸?shù)浇K端顯示設備上,掌握焚燒爐爐膛內(nèi)的磨損、腐蝕、變形等整體狀況,通過圖像視頻信息判斷設備整體是否符合要求。
接下來,是無人機檢驗的重點,利用無人機搭載的高清攝像頭,對焚燒爐需要檢驗的部件進行測厚、測溫、樣品采集等操作。通過對關鍵部位靜態(tài)、動態(tài)的檢測和采集,檢驗人員給出判斷結(jié)論,并對問題做好定位記錄,進一步做好專項檢查,降低了檢驗成本、風險,提高了檢驗的效率和質(zhì)量,確保了檢驗人員的安全。
綜上所述,在垃圾焚燒爐的使用過程中,檢驗檢測對鍋爐的安全性和可靠性,具有非常重要的意義。在檢驗過程中,通過加強對焚燒爐的清掃,加強檢驗人員個人防護,運用先進的檢驗檢測技術(shù)等手段和方法,達到保護檢驗人員安全和垃圾焚燒爐使用安全的目的。