鍋爐外部高壓管路爆漏與預防

陳躍

摘 要：鍋爐外部管道的爆漏，損失大，殺傷力強，危險性高。通過分析原因，找出應對方法。

關鍵詞：鍋爐;外部管道;爆漏;預防

鍋爐外部管包括四大管道、減溫水管道、導汽管、導水管、疏放水、排污、取樣、反沖洗管、放空氣管等，這些管道管路長，走向復雜，介質溫度高低不一，壓力高，很多爆漏后無法隔離，必須停爐消壓處理。爐外管路爆漏具有損失大、殺傷力強、危險性高的特點。防止爐外管閥門、爆漏已成為火電廠一個非常緊迫的任務。

1 爐外管道的爆漏原因

爐外管道爆漏的原因有以下幾種：熱應力開裂、疲勞開裂、腐蝕減薄、磨損泄露、組織老化和原始安裝缺陷。

管道熱應力開裂工質參數變化時，特別是機組啟停過程中，管道在高溫工質的作用下，要發生較大的彈性變形，如果管道本身沒有足夠的伸縮空間，膨脹受阻，變形將轉變成熱應力，加載于某個易產生應力集中的部位，引起過載開裂，對爐外管而言，熱應力開裂常發生在新機組剛投產時以及在役機組啟停或管系受沖擊時，發生的部位以管系的疏水管、排污管等附屬小管的角焊縫為主。

疲勞開裂是熱力管道隨著參數的變化將產生幅度不同的交變熱應力，也可能由于管系支吊裝置失效或管內介質沖擊力作用，使管道發生振動，引起交變的機械應力，若應力交變周期達到材料疲勞壽命時，將產生疲勞 裂紋，裂紋在運行過程中不斷擴展并引發爆破。

腐蝕減薄是露天鍋爐爐的熱力系統外部管道的保溫材料常常會吸收雨水或其它外部水分，潮濕的保溫材料加上高溫環境使管子外表面氧化腐蝕減薄，容易發生管子泄漏。

爐外管的磨損主要是管子內壁水擊造成的，在有明顯壓差如定期開啟的閥門、泄漏的閥門后，形成湍流，水滴沖刷管子內壁，引起壁厚減薄而造成爆漏。

主汽管、再熱熱段管以及各類導汽管都是在高溫狀態下工作，長期運行過程中，會出現組織老化，一旦出現組織缺陷，將破壞材質的連續性，使材質機械性能惡化，最后無法承受正常工作壓力而爆破。

原始安裝缺陷是初始建設時工藝不規范造成的，爐外管初始建設的安裝工藝存在兩個極端，一是四大管道等大中口徑管焊接技術要求高、質量控制嚴，嚴格按照圖紙施工驗收，另一方面疏水管、放空氣管等零星管路施工比較粗糙，隨意性大、檢驗比例低，因而零星小管因為原始施工工藝造成的泄漏卻屢見不鮮。

2 我廠的幾起爐外管道爆漏情況分析

現將我廠近幾年來發生的爐外管路爆漏情況及處理情況簡要分析一下，希望給讀者借鑒，結合本廠情況防患未然，共同防止爐外管道爆漏，提高發電企業的本質安全生產水平。

#1爐給水管道放空氣管道彎頭運行期間發生泄漏，停爐消壓后檢查，該放空氣管規格為Φ32*3普通無縫鋼管，查閱圖紙規格應為Φ28*4 20G鍋爐鋼鋼管，泄漏彎頭為手工彎制180°大彎頭，橢圓度大于30%，泄漏處為彎頭背弧縱向裂紋。此次泄漏是因為基建時選材及施工工藝留下原始隱患，機組長期運行造成熱應力開裂。處理方案是根據運行情況，辦理異動，將此放空氣管從管座處加高壓封頭封堵。

#4爐屏再入口聯箱連接管放空氣管水壓試驗時發現呲水，經檢查該放空氣管直接插入再熱器連接管，存在焊縫應力無法釋放的問題，長時間運行，造成應力裂紋泄露，泄露蒸汽沖刷母管，母管已有沖刷凹痕。處理方案是局部更換組織老化的再熱器連接管，加裝管座連接放空氣管。

#1爐事故放水母管在連排直通管插入的位置發生蒸汽泄露，經檢查發現事故放水管（規格為Φ133*12材質20G）在連排直通管插入位置的對側被連排水汽長期沖刷嚴重減薄，造成泄露。經查閱圖紙發現此插入位置為后期改造更改的，并且插入的管口直接沖刷對側管壁。連排正常運行方式是通過連排擴容器進行部分工質回收的，連排直通管路不應該長期投運。處理方案是局部更換沖刷管段，插入管改為彎頭插入，不直接沖刷事故放水管管壁;連排切換至擴容器管路運行，避免直通管路沖刷的同時可以節能減排。

其他的#3爐定排彎頭爆露、#3爐爐水泵取樣管泄露、一期蒸汽取樣管數次泄露、#2爐省煤器放水管泄露等都是以上一種或多種因素造成的。

3 我們應該從以下方面做好工作

爐外承壓管件的定期檢驗工作要全面而又有針對性。由于爐外承壓部件都處在保溫層內，有些又處在高空，檢驗、檢查、維修不太方便。要進行技術分析，先查薄弱環節，突出重點，分期分批有計劃進行。檢查、檢驗的重點為：1）在設計安裝過程中已掌握的薄弱環節或有缺陷的材料部件;2）有嚴重超溫記錄或累計超溫時間長的管道閥門閥件;3）噴水量大的減溫水管道、彎頭、三通;4）振動大的管道、閥門、焊口、盲板;5）經常發生水沖擊的部位;6）有汽水兩相流的管道、閥門、閥件;7）定期排污、連續排污一次門、內漏閥門及前后管道。8）異種鋼焊縫等;9）因技術改造增加的三通、封堵的堵板，改造的管座等。

建立健全爐外管道設備臺賬、爐外管道檢查更換記錄，根據管道的服役情況制定檢驗和更換計劃。臺賬的基本資料包括：系統名稱、管道規格、管件規格、焊口位置、管線圖及焊口位置示意圖;檢查、更換記錄包括：檢驗時間、檢驗位置、檢驗方法、檢驗結果、更換原因及更換時間。

采用正常合理的運行方式并進行合理改造。非正常運行方式不得長時間運行，防止超溫超壓，控制溫差等造成的沖擊振打等;根據運行方式優化熱力系統，對于無需存在的放空氣管、反沖洗管等辦理異動進行割除，采用規范的封頭進行封堵;對于容易腐蝕的小口徑取樣管等根據檢查情況進行升級管材至不易腐蝕的材質，并嚴控保溫質量，防止進水;對于四大管道上的異種鋼管座進行更換。

加強閥門的維護與檢修質量，嚴格控制閥門的內漏外漏。對于動作頻繁或者長時間小流量運行的閥門要每年檢修，維護時發生缺陷及時消除;各疏放水、放氣、取樣等閥門大多有2道隔離門，運行期間處于關閉狀態，停機檢修前要進行輪流開啟試驗，確保2道閥門都有嚴密性，停機后要扒開保溫對閥門進行外觀檢查，對于有問題的閥門修復或者進行更換。

鍋爐外部管道的爆漏與設計、制造、運行或檢修有關設計制造因素、機組啟停調峰等不利的運行條件不可避免，但可以通過加強對管道的檢查監督，對異常情況的分析和研究，以及對問題的處理和改造來完善設計制造中的不利因素，及早發現，及早處理，達到避免惡性爆漏事故、減少一般性爐外管泄漏事故的目的。