電站鍋爐泄漏原因分析及處理措施

馬曉君 邢景偉

摘 要：分析了電站鍋爐泄漏的主要成因，要想減少或消除泄漏可以從加強(qiáng)受熱面檢查、規(guī)范鍋爐管材和焊材使用管理、規(guī)范缺陷驗(yàn)收管理等方面考慮。提出了泄漏預(yù)防措施及解決辦法，為現(xiàn)役電廠預(yù)防和消除鍋爐泄漏提供了一定參考。

關(guān)鍵詞：鍋爐；泄漏；超溫；防磨防爆

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.16.120

0 引言

火電廠鍋爐泄漏是影響火電機(jī)組安全運(yùn)行的主要因素之一。據(jù)有關(guān)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)大型電站鍋爐泄漏引起的停機(jī)事故占機(jī)組非計(jì)劃停運(yùn)時(shí)間的40%，占鍋爐設(shè)備計(jì)劃停運(yùn)時(shí)間的70%[1]。

近幾年，由于煤種變化、燃燒器改造使鍋爐配風(fēng)方式發(fā)生調(diào)整，配風(fēng)方式的調(diào)整使?fàn)t膛火焰位置發(fā)生變化，爐膛熱量的分配可能偏離原設(shè)計(jì)，管內(nèi)工質(zhì)吸熱量與流量不匹配，惡劣的工況長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行時(shí)，就容易造成鍋爐泄漏爆管。

1 鍋爐泄漏原因分析

引起鍋爐泄漏的原因多種多樣，例如，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問(wèn)題、生產(chǎn)水平、施工質(zhì)量、運(yùn)行人員操作水平和受熱面管理等諸多方面，而且這些原因又相互影響，因此，電站鍋爐的泄漏爆管往往不是由一個(gè)原因造成，而是多種原因同時(shí)發(fā)生并相互影響生成的結(jié)果[2-3]。

（1）短期過(guò)熱。鍋爐短期過(guò)熱爆管時(shí)受熱面溫度超過(guò)材料的下臨界溫度，受熱面材料強(qiáng)度明顯下降，在惡劣的環(huán)境下，極易發(fā)生爆管。鍋爐啟動(dòng)初期過(guò)熱器、再熱器管子內(nèi)無(wú)蒸汽流動(dòng)或蒸汽量較少，此時(shí)若是升溫速度過(guò)快，管材的溫度將超過(guò)材料的允許溫度。

（2）長(zhǎng)期過(guò)熱。鍋爐長(zhǎng)期過(guò)熱爆管泄漏時(shí)受熱面溫度長(zhǎng)期處于設(shè)計(jì)溫度以上而低于材料的下臨界溫度。此時(shí)，由于超溫現(xiàn)象不是很嚴(yán)重，受熱面不會(huì)立刻發(fā)生爆管，但隨著時(shí)間的積累，受熱面的金屬組織發(fā)生緩慢變化，在經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，受熱面可能出現(xiàn)漲粗和減薄，從而使金屬?gòu)?qiáng)度下降，甚至產(chǎn)生微裂紋，微裂紋不斷發(fā)展，最后在某一減薄最嚴(yán)重部位發(fā)生脆性爆管。

（3）磨損。受熱面的磨損主要包括飛灰磨損和吹灰磨損。飛灰磨損是受熱面磨損不可避免的原因之一，這是煤粉鍋爐的燃燒產(chǎn)物必然形成的，它根據(jù)燃燒煤質(zhì)不同和運(yùn)行方式的變化以及鍋爐形式的不同而變化，一般作用在受熱面管子的彎頭、出列管子上。

與飛灰磨損相比，吹灰時(shí)的磨損是可以避免的。吹灰磨損又稱吹損，是指當(dāng)使用蒸汽式吹灰器進(jìn)行受熱面吹灰時(shí)，由于蒸汽中帶有水或者吹灰器安裝偏斜，吹灰器伸進(jìn)度不夠均有可能發(fā)生吹損。

（4）腐蝕。受熱面的腐蝕包括內(nèi)表面腐蝕和外表面腐蝕。內(nèi)表面腐蝕是由于水中的溶解氧在高溫高壓的條件下與管內(nèi)壁發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)或沉積物產(chǎn)生腐蝕，使管內(nèi)表面發(fā)生點(diǎn)蝕，腐蝕嚴(yán)重時(shí)容易發(fā)生爆管。

（5）金屬焊接。焊接的工藝和質(zhì)量對(duì)缺陷的形成有直接影響，受熱面焊接時(shí)應(yīng)嚴(yán)格按照既有的工藝路線完成，嚴(yán)格控制各項(xiàng)溫度水平及時(shí)間。完成焊接后應(yīng)該進(jìn)行100%無(wú)損檢測(cè)，條件具備時(shí)可以使用多種檢測(cè)手段。新建機(jī)組由于工地焊口較多，金屬檢測(cè)時(shí)間較多，工期緊，一般達(dá)不到焊口的100%無(wú)損檢測(cè)，只是進(jìn)行一定比例抽檢，因此，新建機(jī)組運(yùn)行一段時(shí)間后，某段時(shí)間可能呈現(xiàn)鍋爐集中爆管的現(xiàn)象。

2 鍋爐泄漏預(yù)防措施

為解決鍋爐泄漏問(wèn)題，應(yīng)從技術(shù)攻關(guān)和強(qiáng)化管理方面著手，采取相應(yīng)的預(yù)防措施。作為發(fā)電廠必須做好防磨防爆檢查、缺陷處理及驗(yàn)收、規(guī)范管理，認(rèn)真整治設(shè)備，嚴(yán)格執(zhí)行各項(xiàng)規(guī)章制度。

（1）受熱面檢查。鍋爐受熱面檢查是專業(yè)性、規(guī)范性、經(jīng)驗(yàn)性非常強(qiáng)的技術(shù)工作，作為一項(xiàng)專門的工作，其在相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和導(dǎo)則中都有詳細(xì)的規(guī)定。受熱面檢查過(guò)程中每條缺陷檢查和驗(yàn)收均由當(dāng)事人簽字確認(rèn)，處理由其他工作隊(duì)伍完成，采取這樣的方法，增強(qiáng)了人員的責(zé)任心，能夠最大程度上發(fā)現(xiàn)和處理缺陷，增強(qiáng)設(shè)備穩(wěn)定性。

（2）規(guī)范鍋爐管材和焊材使用管理。投運(yùn)機(jī)組受熱面檢修很多時(shí)候需要換管，爐內(nèi)管材質(zhì)類別和尺寸多種多樣，涉及到不同爐型，管子種類數(shù)量可能加倍，應(yīng)規(guī)范鍋爐管使用管理，杜絕錯(cuò)用管材情況。應(yīng)規(guī)范物資管理，加強(qiáng)物資驗(yàn)收管理，鍋爐管物資到貨驗(yàn)收應(yīng)由金屬專業(yè)人員簽字確認(rèn)，并留有出廠合格證等文字材料。加強(qiáng)物資儲(chǔ)存管理，爐管應(yīng)放到專用庫(kù)房，禁止室外擺放，以免腐蝕生銹，物資標(biāo)簽擺放準(zhǔn)確，出庫(kù)規(guī)范。爐管使用前應(yīng)經(jīng)由金屬專業(yè)人員再次確認(rèn)材質(zhì)、規(guī)格方可投入使用。

規(guī)范使用焊材同樣重要，每次檢修使用的焊材種類較多，焊材打開(kāi)包裝后外觀難以區(qū)分，現(xiàn)場(chǎng)使用焊材應(yīng)整齊擺放，焊接每一道焊口使用的焊材均應(yīng)由金屬專業(yè)人員確認(rèn)，使用后剩余的焊材回收后準(zhǔn)確分裝入庫(kù)。焊材到貨后同樣要由金屬監(jiān)督人員確認(rèn)產(chǎn)品質(zhì)量。

（3）規(guī)范缺陷驗(yàn)收管理。受熱面缺陷處理后的驗(yàn)收工作是預(yù)防泄漏的另一項(xiàng)重要工作。受熱面檢修工作量大，檢查出的缺陷數(shù)量多，如果處理不當(dāng)可能適得其反，產(chǎn)生額外的缺陷，因此防磨防爆工作人員應(yīng)對(duì)缺陷逐條驗(yàn)收把關(guān)，對(duì)不合格的缺陷處理堅(jiān)決要求返工。

有些受熱面缺陷處理結(jié)果僅憑最后驗(yàn)收是不夠的，這些缺陷處理應(yīng)加強(qiáng)中間過(guò)程監(jiān)督。受熱面管子的切割不能使用火焰割炬，尤其是第一道割口，應(yīng)使用管排鋸進(jìn)行切割。切割后的管口及時(shí)封堵，封堵應(yīng)使用水溶性紙。對(duì)于割口下方有彎頭的情況，焊口前防磨防爆工作人員應(yīng)使用內(nèi)窺鏡檢查，防止異物堵塞。

3 結(jié)束語(yǔ)

對(duì)于在役的電站鍋爐，導(dǎo)致鍋爐發(fā)生泄漏保管的原因總是不能避免的，并且這些原因隨時(shí)間積累，相互疊加，積攢到一定程度勢(shì)必暴露出來(lái)。因此，鍋爐泄漏爆管的原因很隱蔽，很難在有效時(shí)間內(nèi)發(fā)現(xiàn)，發(fā)生時(shí)一般均為突發(fā)性泄漏。

隨著可靠性理念的發(fā)展，以及對(duì)火力發(fā)電廠燃煤機(jī)組鍋爐管理工作的高度重視，在今后的工作中必須要健全機(jī)制、管理到位、專業(yè)負(fù)責(zé)，從加大受熱面檢查、規(guī)范鍋爐管材和焊材管理、規(guī)范缺陷驗(yàn)收管理等環(huán)節(jié)嚴(yán)格管控，將鍋爐受熱面泄漏的概率降到最低，才能提高發(fā)電機(jī)組的安全性、經(jīng)濟(jì)性和可靠性。

參考文獻(xiàn)：

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