高壓加熱器中分面法蘭泄漏的處理

段繼鵬

(新疆拜城發電廠，新疆 拜城 842316)

0 引言

火力發電廠中給水回熱系統是熱力系統的重要組成部分，它對火電廠經濟運行有較大的影響。高壓加熱器是給水回熱系統的重要設備之一，若大容量機組的高壓加熱器不能正常投入運行，將使機組出力降低8%～10%，煤耗增大3% ～5%。從安全的角度看，高壓加熱器停運，不但會導致給水溫度降低，造成直流爐的水冷壁超溫、汽包爐過熱汽溫升高，而且還會影響汽輪機的出力，若要維持出力不變，則汽輪機監視段壓力升高，停用的抽汽口以后各級葉片、隔板和軸向推力可能過負荷。在電煤日益緊張和煤價居高不下的形勢下，若不及時消除高壓加熱器缺陷，將給發電企業帶來一定的安全隱患和巨大的經濟損失。

1 泄漏概況

新疆拜城發電廠#6汽輪機為K40/12/16型、單缸、軸流、沖動、回熱凝汽式汽輪機，有三段不調整抽汽。該機組于1957年安裝在北京石景山電廠，1984年搬遷至拜城發電廠，1990年由新疆電力公司安裝完畢投運至今。1999年7月，把#6汽輪機高壓加熱器管束由聯箱－螺旋管式改造成了管板－U形管式，運行至今。

2005年8月12日，#6汽輪機運行正常，機組之前沒有啟、停調峰，高壓加熱器也未進行檢修，在正常運行中發現高壓加熱器水側中分面法蘭泄漏，拆除外部鐵皮及保溫層材料后，用壓縮空氣將中分面法蘭及連接螺栓外部吹掃干凈，發現中分面法蘭靠近安全門有一處長40～70mm的泄漏點，有汽、水滋出，另有一處長30～50mm的泄漏點，隨機對每處泄漏點的8根M36×300 mm法蘭螺栓進行了熱緊，但無法消除泄漏。

2 泄漏原因分析

(1)中壓機組的高壓加熱器水側給水壓力一般在7.0 MPa以下，采用了法蘭聯接，未采用焊接結構，故很難保證中分面法蘭螺栓緊力均勻。

(2)高壓加熱器中分面法蘭泄漏，法蘭墊圈在上次處理時將原廠家的鋁制墊圈更換為金屬纏繞石墨墊圈，石墨墊圈長時間運行造成受熱膨脹松散。

(3)高壓加熱器中分面法蘭結合面上由于汽水沖刷的溝槽導致泄漏。

3 處理過程

3.1 檢查情況

(1)開啟高壓加熱器管道放水門，排凈疏水;開啟安全閥，泄去容器內余汽。

(2)吊起高壓加熱器上部端蓋，發現安全門方向墊圈已松散100 mm，用手已無法拿起此處墊圈，墊圈靠近高壓加熱器給水出口管處有60 mm松散，且整個墊圈外圈已松散。

(3)采用銅絲輪將高壓加熱器上、下中分面法蘭結合面的鐵銹、沙粒、金屬鐵屑等異物除去，露出金屬光澤。

(4)用手電筒和放大鏡仔細檢查高壓加熱器上、下中分面法蘭結合面。經檢查發現，在高壓加熱器中分面法蘭下結合面上已產生2處深2～3 mm、長10～35 mm的溝槽，這是該高壓加熱器中分面泄漏的主要原因。

3.2 中分面法蘭結合面溝槽的處理

(1)采用角向磨光機，對下法蘭結合面上溝槽沿汽流沖刷方向打磨加工焊接坡口成U形，便于實施焊接;坡口底部及轉角處應圓滑過渡，避免應力集中，清除焊接部位的水分、油和臟物。

(2)采用手工電弧焊焊接，焊接材料選用大橋牌THJ506型、? 2.5 mm焊條。

(3)整個焊接過程采用冷焊接，平焊施焊;法蘭結合面嚴禁進行焊前預熱。

(4)采用? 2.5 mm焊條，焊接電流為90～100 A，直流反接，焊道應與坡口充分融合，避免裂紋、氣孔、夾雜等缺陷。

(5)在焊接過程中，要嚴格遵循焊前制訂的技術措施，采用冷焊焊接、清渣、焊接等程序。

(6)在法蘭結合面焊接完畢后，自然空冷至室溫。

(7)采用角向磨光機打磨掉焊縫余高;油石浸泡透平油后打磨結合面，用手觸摸無明顯凸起后，再采用#300水磨砂紙沿焊縫方向往復打磨;被焊接處與非焊接處完全處于一個平面時，焊接完畢。

3.3 法蘭結合面墊圈的制作、處理

(1)考慮紫銅在水蒸氣中有良好的耐蝕性，優先選用紫銅板作為法蘭結合面墊圈原材料。

(2)在1500mm×1000mm×5mm的紫銅板上，用電剪刀、角向磨光機按法蘭墊圈圖紙尺寸制作出? 1000 mm×900 mm×5 mm的墊圈。

(3)用半圓銼修理墊圈內、外圓切割毛刺，將墊圈外圓倒角15°～20°。

(4)對已加工好的紫銅法蘭墊圈進行退火處理。

1)采用噴燈或割炬對墊圈沿圓周方向緩慢均勻加熱，加熱火力要勻、慢、細。

2)有專人手持紅外線測溫儀對加熱墊圈現場監視，待整個墊圈加熱溫度達650～700℃時，停止加熱。

3)將加熱好的墊圈快速用水冷卻，致使墊圈冷卻至常溫。

4)用砂紙輕輕去除墊圈表面退火后產生的硬化斑點;不可用磨光機等電動工具打磨，避免墊圈發生表面硬化現象。

5)已退火后紫銅墊圈要輕拿輕放，避免過多折彎，不可單人水平拿放。

6)3人同時拿起法蘭墊圈，水平放置在三合板上，安全運至現場，避免墊圈變形而發生返工。

7)紫銅墊圈經退火前、后的機械性能對比見表1。

3.4 回裝高壓加熱器上部端蓋

(1)用銅絲輪清理高壓加熱器下中分面法蘭結合面，將焊渣、鐵銹、油污等雜物徹底清理干凈。

(2)將汽缸密封脂輕微加熱，挑起后呈黏稠狀最佳。

(3)在高壓加熱器下法蘭結合面上，沿墊圈形狀均勻涂抹1.5～2.0 mm厚的汽缸密封脂，涂抹寬度可以放大3～5 mm。

(4)將紫銅墊圈正確放在高壓加熱器下法蘭結合面上，起吊高壓加熱器上部端蓋。

(5)一次性將法蘭結合面墊圈壓平、壓正，不可來回擠壓、移動墊圈。

(6)檢查墊圈是否放好、放正，檢測點間距不宜過大，要仔細、準確、全面檢查中分面法蘭墊圈是否完全進入凹法蘭內，沒有偏斜現象，確認墊圈完全在凹法蘭內后，檢查結束。

(7)對角擰緊4個中分面法蘭螺栓后，順時針依次擰緊其他螺栓。

表1 紫銅墊圈退火前、后的機械性能對比

4 結束語

投入高壓加熱器試運行一次成功，未見中分面法蘭漏汽，試運行24 h后，將中分面法蘭螺栓熱緊一遍。

高壓加熱器水側中分面法蘭泄漏，導致設備不能正常投運，既不利于安全，也不利于經濟運行。該廠5臺機組高壓加熱器中分面法蘭泄漏，先后采用過石棉板、鋁墊圈、金屬纏繞石墨墊圈、補焊中分面法蘭泄漏處等處理方式，但都不能保證設備長周期運行，泄漏問題未得到有效改善;檢修頻繁，無形中增加了檢修費用和勞動強度。自2005年8月，#6汽輪機高壓加熱器水側中分面法蘭墊圈由石墨墊圈更換為紫銅墊圈板后，運行至今未發生過泄漏，其他4臺機組也在中分面法蘭泄漏時相繼更換了墊圈。對于同類型的加熱器，可以采用上述方法徹底解決中分面泄漏問題;及時將檢查處理方法、結果記錄在臺賬上，以備下次檢查、比較、核查。希望本文介紹的實踐經驗能為同類問題的處理提供參考。

［1］陳濤，魏勝孌.高壓加熱器泄漏原因分析及對策［J］.華電技術，2010，32(6):47 －49.