淺談鍋爐“四管”泄漏的預(yù)防措施

任海云

鍋爐的“四管”，即水冷壁、省煤器、過熱器和再熱器，是電站鍋爐關(guān)鍵部件之一，“四管”直接承擔(dān)著鍋爐的全部蒸發(fā)任務(wù)，是鍋爐完成由給水轉(zhuǎn)化為合格干蒸汽的主要載體，在正常運行中，如果鍋爐“四管”發(fā)生泄漏，就只有采取強(qiáng)迫停運而進(jìn)行搶修。防止鍋爐“四管”泄漏，加強(qiáng)對鍋爐“四管”的防磨防爆檢查力度，將“四管”泄漏的機(jī)率降到最低程度，對于提高電廠發(fā)電機(jī)組利用小時數(shù)，保證電網(wǎng)的安全和穩(wěn)定，提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益、樹立企業(yè)的形象、增強(qiáng)企業(yè)的競爭力，具有十分重大的意義。

一、防磨防爆檢查情況

1.總體管理思路。防止鍋爐“四管”泄漏的原則是堅持“趨勢分析、超前控制、重在檢查”。將金屬監(jiān)督檢驗“預(yù)測”工作和檢修中防磨防爆“檢查”工作有機(jī)地結(jié)合起來。通過檢查，掌握規(guī)律，從而預(yù)測四管的劣化傾向、檢查重點、修理方法。通過預(yù)測，指導(dǎo)結(jié)合，總結(jié)經(jīng)驗，進(jìn)一步提高管理水平和技術(shù)水平。

防止鍋爐“四管”泄漏管理的中心思想是“落實責(zé)任、閉環(huán)管理”，做到組織健全、程序合理、管理有序、責(zé)任落實、持續(xù)改進(jìn)、閉環(huán)控制。

防止鍋爐“四管”泄漏采取“統(tǒng)籌分析、綜合判斷”的方法指導(dǎo)思想。將運行、檢修、技術(shù)監(jiān)控等各種資料數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)籌分析，從中尋求四管的劣化趨勢和原因。通過綜合判斷，指導(dǎo)各種管理工作。

2.人員構(gòu)成及學(xué)習(xí)培訓(xùn)。自2006年第一臺機(jī)組投產(chǎn)以后，陜西錦能公司以鍋爐本體班為基礎(chǔ)，會同金屬監(jiān)督人員成立了防磨防爆小組，主要由工作經(jīng)驗豐富能夠完全獨立檢查的能力人員組成，并融入剛?cè)肼毚髮W(xué)生，簽訂師徒協(xié)議形式，形成層次高低搭配梯隊的良性作戰(zhàn)團(tuán)隊，機(jī)組檢修時分為若干小組開展工作，按照受熱面結(jié)構(gòu)和方便工作的原則劃分責(zé)任區(qū)，然后根據(jù)檢修工期長短安排3-5次交換責(zé)任區(qū)進(jìn)行互查，防止出現(xiàn)漏檢，另安排一組人員進(jìn)行跟蹤復(fù)查。

3.分析總結(jié)，重點檢查，有的放矢。① 建立組織，落實責(zé)任。公司建立了防磨防爆工作組織機(jī)構(gòu)，落實責(zé)任，做到責(zé)任到人，壓力到位，要求防磨防爆小組嚴(yán)格按照防磨防爆活動安排的規(guī)定，積極開展防磨防爆工作，全面提高機(jī)組健康水平。②數(shù)據(jù)積累，分析總結(jié)。防磨防爆小組將歷次鍋爐超溫次數(shù)及部位都記錄在案，同時收集系統(tǒng)內(nèi)其它同類型機(jī)組出現(xiàn)的“四管”泄漏情況，歸類分析整理存檔，以便機(jī)組檢修時抓住重點。③全面檢查，重點明確。根據(jù)人員結(jié)構(gòu)特點，分成若干小組分工實施，第一組檢查組織落實檢查前的各種準(zhǔn)備工作，負(fù)責(zé)一級檢查工作。第二組負(fù)責(zé)組織檢查前的技術(shù)交底，學(xué)習(xí)防磨防爆相關(guān)項目內(nèi)容，負(fù)責(zé)二級檢查工作。同時負(fù)責(zé)安健環(huán)專工負(fù)責(zé)防磨防爆檢查的安全工作。

二、潛在原因分析

1.運行中超溫。陜西錦能公司是四角切向燃燒鍋爐，在爐膛內(nèi)形成的旋轉(zhuǎn)上升煙氣流在到達(dá)爐膛出口進(jìn)入水平煙道時，煙氣流將由旋轉(zhuǎn)運動變?yōu)橹本€運動，此時氣流將以原旋轉(zhuǎn)圓周的切線方向進(jìn)入水平煙道內(nèi)，這就使煙氣流偏向于煙道的某一側(cè)，形成了水平煙道左右側(cè)的煙溫偏差，在運行稍有操件不當(dāng)即可導(dǎo)致爐管超溫理現(xiàn)象發(fā)生。二次汽對熱偏差的敏感性亦比一次汽強(qiáng)得多，加上二次汽的對流放熱系數(shù)較一次汽低，使再熱器受熱面金屬壁溫更高，更易產(chǎn)生超溫爆管問題。

2.焊接不合格。在“四管”缺陷處理過程中，可能由于焊工的焊接標(biāo)準(zhǔn)不高，使焊接質(zhì)量達(dá)不到規(guī)定要求，焊后的質(zhì)量檢測不到位等形成以后在該部位發(fā)生爆管的隱患。

3.飛灰沖刷。飛灰沖刷主要出現(xiàn)的尾部受熱面，煙氣攜帶的灰粉顆粒在尾部煙道中造成的沖刷最為嚴(yán)重，吹損部位主要是低溫過熱器、省煤器、低溫過熱器入口聯(lián)箱、下部過熱器環(huán)形聯(lián)箱等。由于鍋爐運行中原煤不斷燃燒，燃燒后飛灰濃度急劇增加，對受熱面的磨損也是日益嚴(yán)重。灰粉的增加還導(dǎo)致了受熱面的積灰存在，特別在過熱器、再熱器和水冷壁部位，積灰增加后，不能及時被清理后，導(dǎo)致該部位管子傳熱效果降低，金屬壁溫降低，在350℃以下的積灰還能吸附SO2，導(dǎo)致管子的腐蝕加劇。特別是飛灰中的SiO2含量對磨損的程度影響更大，當(dāng)其含量超過60%時，磨損顯著加劇，因此鍋爐中省煤器的磨損往往比過熱器的磨損要快些，所以對低溫段受熱面的防磨要更多的關(guān)注。由于原煤中灰粉的存在和制粉過程的磨損存在飛灰磨損是不可避免的。

4.管道應(yīng)力集中。產(chǎn)生應(yīng)力集 中主要是由于鍋爐結(jié)構(gòu)及機(jī)組啟動中升溫升壓速率控制不好等原因造成的。在鍋爐下部前后拱及左右側(cè)墻之間的結(jié)合部分在鍋爐啟停過程中會發(fā)生膨脹不暢造成應(yīng)力集中，拉裂管子。另外由于煤質(zhì)原因使鍋爐結(jié)焦嚴(yán)重，大焦下落使渣斗內(nèi)的溫度相對較低的水，被濺到底部水冷壁管壁上，造成該區(qū)域管壁熱應(yīng)力集中；機(jī)組負(fù)荷變化，爐膛熱負(fù)荷變化速度大，使底部水冷壁產(chǎn)生熱應(yīng)力；機(jī)組啟停爐時，爐膛內(nèi)升降溫速度過快，使水冷壁產(chǎn)生熱應(yīng)力。三種熱應(yīng)力的綜合作用，使該區(qū)域的應(yīng)力達(dá)到峰值，長期作用在此應(yīng)力下就極易引發(fā)泄漏。

5.吹灰器吹損以及機(jī)械磨損。吹灰器吹損有以下幾個原因：吹灰器內(nèi)漏；吹灰器不旋轉(zhuǎn)；吹灰器吹灰時帶水；吹灰器吹灰蒸汽壓力過高等。由于管卡、支吊架松動，定位塊脫落，在運行過程中與管子相互摩擦刮蹭，天長日久就會出現(xiàn)管子的磨損，這是管子尤其是再熱器管子發(fā)生爆破的一個隱患。我廠曾出現(xiàn)磨損的部位是末再管卡處及低溫過熱器支吊架處，為此我廠對末再管卡全部進(jìn)行了更換。

6.檢修過程中機(jī)械損傷。檢修過程中由于人為的原因使金屬表面受傷、強(qiáng)度降低或出現(xiàn)應(yīng)力集中不能承受介質(zhì)的壓力而產(chǎn)生的爆管。檢修中經(jīng)常鋸割管道或?qū)Σ糠止艿佬迯?fù)，不小心時容易傷到其它管子而沒有及時發(fā)現(xiàn)，或者在焊接、氣割其它管子時誤碰到鄰近管道沒有及時發(fā)現(xiàn)或處理。焊接管子沒有嚴(yán)格按照焊接工藝進(jìn)行或熱處理沒有達(dá)到預(yù)定的目標(biāo)也可列為機(jī)械損傷。此類泄漏是完全可以避免的，主要是加強(qiáng)檢修的責(zé)任心和檢修時的監(jiān)督，及時發(fā)現(xiàn)和消除損傷的管子。

7.爐水品質(zhì)不合格。爐水品質(zhì)不合格，水冷壁管內(nèi)結(jié)垢和化學(xué)腐蝕；節(jié)流孔板錯位安裝，導(dǎo)致受熱強(qiáng)的管子節(jié)流空板直徑小，管子過熱爆管等等，都是常見的管道故障原因，故應(yīng)加強(qiáng)對爐水、給水的化學(xué)監(jiān)督，同時定期對受熱面管子進(jìn)行定期割管檢查。endprint

三、預(yù)防措施

1.加強(qiáng)運行管理。①嚴(yán)格執(zhí)行設(shè)備巡回檢查制度，當(dāng)發(fā)現(xiàn)四管泄漏情況時應(yīng)通知檢修及有關(guān)人員迅速查清泄漏部位或報告值長按有關(guān)規(guī)定及時處理；②嚴(yán)密監(jiān)視鍋爐蒸汽參數(shù)、蒸發(fā)量，水位及燃煤量，防止超溫超壓、滿水或缺水事故發(fā)生；③鍋爐啟停嚴(yán)格按啟停曲線進(jìn)行，控制鍋爐參數(shù)和各受熱面的管壁溫度在允許范圍內(nèi)，并嚴(yán)密監(jiān)視，及時調(diào)整，防止鍋爐各參數(shù)大起大落；④鍋爐燃燒器應(yīng)對稱均勻地投入，保證火焰中心適宜，防止結(jié)渣，減少熱偏差，注意控制好風(fēng)量，避免風(fēng)量過大或缺氧燃燒，防止鍋爐尾部再燃燒或過熱器超溫；⑤加強(qiáng)對過熱器、再熱器管壁溫的監(jiān)測，實事求是地做好記錄，發(fā)現(xiàn)超溫應(yīng)及時分析原因，并盡可能首先從運行調(diào)整上解決超溫問題。

2.加強(qiáng)檢修中防磨防爆檢查管理。①機(jī)組計劃檢修時宏觀檢查吹灰器孔周圍的管子，對檢查中發(fā)現(xiàn)的存在吹損的管子加裝防磨罩，并對吹灰器進(jìn)行檢查檢修；對內(nèi)漏的吹灰器必須及時更換合格的DVT閥；對不旋轉(zhuǎn)的吹灰器進(jìn)行檢修，修復(fù)或更換旋轉(zhuǎn)電機(jī)及變速箱。②針對管道應(yīng)力集中產(chǎn)生泄漏，每次檢修時對水冷壁前后拱和左右側(cè)墻的結(jié)合區(qū)域及渣斗上方人孔門處進(jìn)行仔細(xì)檢查，檢查工作主要包括：宏觀檢查水冷壁四角因膨脹不暢而易拉裂的部位；并對渣斗上方人孔門及前后拱容易產(chǎn)生熱應(yīng)力的區(qū)域用測量應(yīng)力的儀器進(jìn)行測量，檢查應(yīng)力集中是否超標(biāo)；每次鍋爐啟動中做好水冷壁的膨脹記錄，判斷膨脹是否正常。③對于定位塊脫落，管卡松動造成的管子磨損我們采取重新焊接定位塊，調(diào)整管卡子的方法進(jìn)行處理，并且加強(qiáng)在機(jī)組大小修過程中對管子支吊架及管卡等部位的檢查。

3.加強(qiáng)對焊工的業(yè)務(wù)培訓(xùn)管理。提高焊接質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)格執(zhí)行焊接工藝要求，焊后探傷處理要仔細(xì)，確保不留事故隱患。安裝焊接缺陷是威脅鍋爐“四管”泄漏的最大安全隱患。因此，我們要吸取教訓(xùn)，把焊接管理放在首位，一方面重點抓好焊工培訓(xùn)與上崗前的對口練習(xí)工作；另一方面要嚴(yán)格焊接檢驗制度，切實加強(qiáng)焊工自檢，技術(shù)人員專檢及探傷人員探傷的工序制度。

4.加強(qiáng)對吹灰管理。應(yīng)根據(jù)實際情況確定鍋爐受熱面吹灰的周期，并防止吹灰時漏氣、漏水或吹損受熱面。鍋爐結(jié)渣時，應(yīng)及時進(jìn)行吹灰和清除，防止形成大渣塊掉落砸壞冷灰斗水冷壁管。

5.加強(qiáng)質(zhì)量驗收監(jiān)督管理。領(lǐng)購的合金材料及零部件在使用前，必須進(jìn)行100%光譜分析，嚴(yán)防鋼材錯用。對高溫緊固件備品，使用前進(jìn)行100%硬度復(fù)查。材料代用必須征得金屬監(jiān)督專工同意，公司總工程師批準(zhǔn)。

6.加強(qiáng)金屬監(jiān)督管理。金屬監(jiān)督工作的目的是要及時發(fā)現(xiàn)和消除設(shè)備的金屬缺陷，防止金屬部件失效。繼續(xù)健全設(shè)備技術(shù)檔案，總結(jié)經(jīng)驗，在此基礎(chǔ)上有針對性地提出防范措施。通過以上措施，做到超前預(yù)測，加強(qiáng)預(yù)防，力爭避免由于檢修、檢查不到位及監(jiān)督不力造成的事故。

7.做好“四管”泄漏事故分析。對“四管”泄漏事故要如實反映泄漏前的運行工況及處理措施。認(rèn)真查明原因，明確責(zé)任，堅持“四不放過”原則，以便吸取教訓(xùn)，采取相應(yīng)的改進(jìn)措施。endprint