燃氣鍋爐泄漏隱患的檢查與診斷

劉志

(唐山鋼鐵集團有限責任公司動力部，河北唐山，063000)

燃氣鍋爐泄漏隱患的檢查與診斷

劉志

(唐山鋼鐵集團有限責任公司動力部，河北唐山，063000)

介紹了鍋爐汽水系統各個受熱面及連接管道等部位經常發生泄漏的情況，通過對泄漏原因現象的分析，總結了泄漏事故隱患的檢查、診斷與預防方法。

泄漏;省煤器;過熱器

1 前言

唐鋼動力部北區有10臺中壓蒸汽鍋爐，全部實現了純燒煤氣，供三座煉鐵高爐汽輪鼓風機組鼓風用汽、五座汽輪發電機組發電用汽以及一些低壓蒸汽用戶用汽。正常情況下10臺鍋爐同時運行沒有備用鍋爐，鍋爐一旦發生汽水系統泄漏事故，必須停爐才能夠徹底處理，一些嚴重的泄漏事故發生必須采取緊急停爐措施。直接影響的是汽輪發電機組的發電量，同時威脅高爐的正常鼓風。因此，定期對汽水系統進行必要的檢查，及時診斷出事故隱患，及時處理，是鍋爐正常運轉的必要保證。

2 泄漏事故的發生部位

2.1 低溫段過熱器

7#130 t/h鍋爐在投產后不到一年的時間，發生了低溫段過熱器爆管事故，如圖1。

圖1 低溫過熱器爆管泄漏

在接下來的兩年里又發生4次低溫段過熱器爆管事故。另外有7根過熱脹粗現象。在受熱面積失效近20%時進行了大修，更換了整套的低溫段過熱器。大修后運行近一個月的時候再次發生爆管事故，而且是以前曾經爆過的管子。

2.2 二級省煤器出口引出管彎頭處

2004年12月19日7#鍋爐二級省煤器兩個φ133×6mm引出管中的一根突然發生崩裂，沖擊到另一根管，鍋爐被迫緊急停爐，從裂口觀察為內部介質沖刷減薄，6 mm厚的管子壁厚剩余不到2 mm，造成停產49 h，如圖2所示。

圖2 省煤器引出管泄漏

2.3 二級省煤器蛇形管出口彎管處

在三通泄漏出現的不久的時間開始發生，二級省煤器蛇形管出口的彎管處泄漏。進行三次停爐盲堵后，在第三次泄漏時更換了部分的彎管，在第四泄漏時，將其余的彎管全部進行了更換。

2.4 二級省煤器出口引出管進汽包的三通

130 t/h鍋爐二級省煤器出口引出管為兩根φ133×6mm的管子，在進汽包前一根分成四根φ89× 6mm的管子，共8根管入口進汽包的汽水分離器。鍋爐運行近5年的時候，一根分四根遠端的三通處首先出現泄漏，時隔幾日，其它三通也出現泄漏，且均是φ89×6mm的管子上，管內部嚴重減薄。為此被迫停爐三次，在第三次的時候將所有的三通全部更換。新換上的三通為鍛造一體加工而成，壁厚加大。

2.5 省煤器管排固定管卡處

鍋爐大修整套更換了二級省煤器后16個月的時間，出現省煤器內部泄漏，停爐檢查發現為尾部煙道后墻的第一個管排管卡松動，在鍋爐運行過程中，內部有介質流動，外部有煙氣通過，管子產生一定的振動，管卡的材質比管子的材質硬度高，時間長了造成蛇形管磨損泄漏，如圖3所示。另有個別管子也有磨損現象。

圖3 省煤器管卡磨管子

2.6 汽包內部給水進汽包水箱部位

省煤器的來水進汽包時是進入內部聯箱內，然后經過汽水分離裝置進行汽水分離，汽進入汽包汽空間，水落入水空間，實現汽水第一次也是效率最高的一次分離。之后，汽從汽包頂部出汽包時要經過二次波形板汽水分離，從而達到可靠的汽水分離效果。在汽包內檢查發現，省煤器進汽包的內部聯箱與管口相對部位也有減薄泄漏情況，如圖4所示，造成汽水混合物直接進入汽空間，一定會發生蒸汽帶水事故，嚴重造成過熱器積鹽，流通面積減少過熱爆管。

圖4 汽包內進水箱部位泄漏

2.7 水冷壁折焰角部位

水冷壁折焰角是在爐膛上部后墻水冷壁向爐膛內彎折的部位，其上部布置有低溫段的過熱器，當過熱器管卡開焊掉落到底部時，硬度高的管卡與下部的折焰角水冷壁接觸，時間長了，將水冷壁管磨漏，如圖5、圖6所示。

圖5 過熱器管卡掉落到底部

圖6 過熱器管卡將水冷壁磨漏

3 鍋爐受熱面泄漏原因簡析

3.1 省煤器系統的內部減薄主要原因有兩個：一是鍋爐設計方面的原因：設計省煤器吸熱量過大，內部介質的汽水比例失調，當內部流動的介質汽量過大、流速過快時，必將造成內部磨損，特別易發生在介質流向改變的部位，及彎頭、三通等部位。第二個原因是管子本身焊接、制造存在缺陷。

3.2 過熱器爆管現象的發生主要原因是，內部介質攜帶藥劑、其它鹽類等雜質沉積在過熱器出口處，減小了管子的流通面積，使管子得不到必要的冷卻，從而過熱漲粗而爆裂。

3.3 其它一些泄漏現象主要是：設備制造安裝過程中存在一定的缺陷，如：管卡安裝不規范，間隙過大，管卡焊接使用的焊條耐高溫程度不夠，時間長了開焊掉落，管子制造過程中存在砂眼，管子焊接缺陷等。

4 隱患的發現與診斷方法

鍋爐泄漏事故的頻發嚴重影響了鍋爐的正常運轉，增加的了檢修工作量縮短了設備的使用壽命，及時發現隱患消除隱患是擺在面前的課題。

針對泄漏發生的特點和部位，制定了相應的定期檢查診斷的防范措施，防患于未然：

4.1 眼觀

在停爐計劃檢修的時間，首先對各受熱面管束的明顯變形、過熱變色的情況進行觀察，將外觀異常的管子進行進一步的檢查。對受熱面的積灰、膨脹縫隙的大小進行觀察，發現異常采取措施解決。及時發現受熱面管卡存在的缺陷，并及時采取必要的處理措施，防止硬度較高的管卡磨損受熱面。在過熱器管卡的處理上，我們采取去除掉落的管卡或將管卡重新對焊固定。

4.2 聽聲

對管子的不同部位進行敲打，聽其發出的聲音，進行對比，判斷聲音的不同，可能存在的問題，但此法只是一個經驗的檢查手段，只能作出初步的判斷，不能作為最終的結果，下結論還要通過以下科學的檢測方法來診斷。

4.3 卡管徑

在眼觀的基礎上，對異常的管束測量管徑，比較是否有管子過熱加粗的情況，管子的變形是否在允許的范圍內，同時抽測一些正常的管束，不同的管段，做好記錄，留待下次檢查時進行對比分析。檢查管束易發生外部磨損的部位管徑是否有減少的趨勢，得出減薄量，判斷能否繼續運轉。

4.4 測壁厚

省煤器系統泄漏主要是內部介質沖刷磨損管壁，使管壁減薄到一定的程度，強度不足而發生泄漏。這些是眼觀和卡管徑都檢查不出來的，要通過壁厚測量對比來檢查。可靠的檢測儀器和檢測手法及檢測部位的選擇是此檢測手段的有效性的保證。根據過去事故的發生特點部位，每次停爐必測壁厚的部位是一級省煤器出口彎頭，二級省煤器進出口彎頭，省煤器引出管的各個彎頭及三通的每個部位。對未發生泄漏的部位選擇性的測量2～3處，作為下次檢查對比的依據。

4.5 割管檢查

受熱面爆管原因一是管內有雜物堵塞，介質流量小，管子的冷卻效果差而過熱爆管；另外一種是管排處形成煙氣走廊，使局部吸熱量過大而過熱爆管；再一種是管子制造質量和材質的問題。過熱器大修后再次發生的爆管事故，未發現煙氣走廊現象，管子的材質化驗合格，那么很可能是內部堵塞。割管檢查是必要的，將管子從聯箱安裝焊口處割開進行通球檢查，未發現問題。之后對聯箱的接管座部位進行檢查，入口側未見異常，但出口處的管壁發現了5 mm左右厚的雜質黏附在管壁上，使管子的流通面積減少了近50%，這就是爆管的原因。對過去曾發生過爆管和過熱脹粗的管子進行割管檢查，均有不同程度的雜質沉積黏附現象。雜質進行了徹底的清理，保證了管內介質的流通面積，防止爆管事故的發生。

5 結束語

每次檢查的所有情況均要進行詳細的記錄，建立設備檢查臺帳，作為下一次檢查的對比依據，同時也是檢修計劃制定的依據，多長時間需要停爐檢修檢查，是否在下一個檢修時間更換部分管段，需要準備哪些備品備件以及材料的依據。有備無患，通過科學檢查和診斷，及時采取的預防措施，鍋爐泄漏事故很少發生，保證了鍋爐長周期穩定運行。

Inspection and Diagnosis of Leakages in Gas Boilers

Liu Zhi
(The Power Dept.of Tangshan Iron and Steel Group Co.,Ltd.,Tangshan,Hebei 063000,China)

The boiler steam and water system often suffer leakage at heated areas and tube connections.Through analysis of the leakage causes,the inspection,diagnosis and preventive methods for boiler leakage are summarized.

leakage;coal economizer;superheater

TK229.8

B

1006-6764（2015）02-0035-03

2014-11-05

劉志（1985-），男，2008年畢業于河北理工大學熱能與動力工程專業，工程師，現從事動力系統運行技術管理工作。