鍋爐“四管”爆漏預防性檢測

王桂榮 趙永黎 龔亞軍

（中國石油克拉瑪依石化公司熱電廠，新疆 克拉瑪依 834003）

鍋爐“四管”爆漏預防性檢測

王桂榮 趙永黎 龔亞軍

（中國石油克拉瑪依石化公司熱電廠，新疆 克拉瑪依 834003）

通過對鍋爐“四管”爆漏預防性檢測的運用，及時發現管段缺陷，有效減少鍋爐非計劃停爐事故，保證了鍋爐安全運行。

鍋爐；爆漏；預防

鍋爐是熱電廠最重要的生產設備，其爐內水冷壁、過熱器、再熱器和省煤器（鍋爐“四管”）爆漏約占全部鍋爐設備事故的一半以上。鍋爐出現泄漏后需停機搶修，損失巨大，因而在鍋爐檢修時對其進行檢測，提前預防、及時更換，可有效減少和避免鍋爐“四管”爆漏。

一、“四管”爆漏原因

1.磨損

磨損主要有飛灰磨損、吹灰器吹損、落渣磨損、煤粉顆粒磨損。飛灰磨損主要集中在尾部受熱面，在煙氣流向的轉彎處，最易發生飛灰磨損。另外在爐膛漏風嚴重處因含灰煙速增加，也容易造成磨損。吹灰器吹損主要因吹灰器故障或運行不當導致吹灰壓力過高、吹灰器長期吹掃單一區域、吹灰器內漏、蒸汽帶水等原因造成，這種情況會在較短時間內對管壁造成較大的磨損。落渣磨損主要是鍋爐燃燒中結成的較大渣塊從高處墜落時對鍋爐冷灰斗傾斜水冷壁造成的沖擊磨損，使管壁減薄，甚至直接導致爆管。煤粉顆粒磨損通常發生在燃燒器附近水冷壁管，因燃燒器噴嘴角度安裝不當、噴嘴燒損變形、風速過高等原因造成煤粉顆粒進入爐膛后直接撞擊水冷壁管，磨損管壁。

2.腐蝕

腐蝕主要分為工質側腐蝕和煙氣側腐蝕。工質側腐蝕是因水質不合格，使受熱面表面的氧化物保護膜被溶解導致管內化學腐蝕。煙氣側腐蝕是管外腐蝕，是在高溫環境下水冷壁上產生結渣，在周圍處于一定溫度和還原性氣體條件下，產生較為嚴重的腐蝕，主要表現為硫腐蝕。

3.過熱

過熱爆管分為長期過熱和短期過熱，長期過熱是由于管內工質換熱效果較差，金屬長期處在幅度不大的超溫狀態下運行，最終導致爆管。短期過熱是由于管內工質短時間內換熱情況嚴重惡化，管壁溫度急劇升高，超過管材許用溫度，導致鋼材強度下降，最終導致爆管。

4.焊接質量差

鍋爐受熱面管壁焊口數量極多，當焊接質量不合格時，運行后有缺陷的焊縫處強度下降，極易發生爆管。

5.外力

管子外傷是由于受外力作用而引起的。如在運行中打焦時用力過猛將工具碰撞在爐管上；在檢修爐內搭架子等操作時因重物墜落而碰傷管壁等造成的。外傷可直接觀察出來，管子如有凹陷時應更換。

二、預防性檢測

鍋爐“四管”的預防性檢測是在鍋爐停爐檢修時，有針對性地對易產生爆管的部位進行檢測。并把檢測情況與歷史檢測數據進行對比。對危險管段根據情況采取修補和更換措施，從而預防鍋爐“四管”損壞和事故的擴大，減少非計劃停爐次數，保證鍋爐安全可靠運行。

1.宏觀檢驗

宏觀檢驗主要是對鍋爐受熱面的結構和外觀進行檢驗，可以發現受熱面及管道在結構設計上存在的不合理缺陷以及運行后外觀出現的腐蝕、磨損、變形、脹粗、焊縫開裂等許多缺陷，是現場內部檢驗的第一步。過熱器出現故障造成局部過熱現象、受熱面管壁磨損都可以通過宏觀檢驗發現。通過宏觀檢驗發現缺陷后加以分析，再決定是否需要采取測厚、無損探傷、金相分析等檢驗方法進行進一步檢驗，以及結構不合理的部位是否要采取措施加以改進。鍋爐內部宏觀檢驗的部位主要有冷灰斗傾斜部位水冷壁、燃燒器區域水冷壁、吹灰器周圍水冷壁、高溫和低溫過熱器受沖刷部位、漏風嚴重處、省

煤器吹灰器區域。

2.蠕脹檢測

管子脹粗或鼓包在熱負荷較高區域的管子或管內結垢及水循環不良的管子較易發生，嚴重時會引起爆管。檢修時要從外觀上觀察有無脹粗、隆起之處，對可疑部位要用卡尺或樣板測量管子外徑。當發現管子脹粗超過原直徑3.5%時，應更換新管。

3.超聲波檢測

對冷灰斗傾斜部位水冷壁、燃燒器區域水冷壁、吹灰器周圍水冷壁、高溫及低溫過熱器受沖刷部位、漏風嚴重處、省煤器吹灰器等重點區域進行有正對性的超聲波檢測。主要對宏觀檢測后有問題的管段、易受沖刷磨損的管段和上次檢測處于重點檢測的管段進行全面的壁厚檢測，對發現的減薄部位根據《火力發電廠鍋爐受熱面監督規程檢驗技術導則》規定進行修補或更換。

4.金相檢驗

根據運行和檢查情況對發現的部分過熱、脹粗、氧化脫皮、腐蝕、結垢、焊縫不合格等受熱面管重點取樣進行金屬或化學分析試驗。割取代表性管段檢查法通常在后側水冷壁管、過熱器下部彎頭或直管段部分，以及省煤器人口管段等處割取管段，并沿管段軸心線切成兩半，將管壁上的結垢和沉積物清掃干凈，檢查管壁腐蝕程度。達不到質量標準要求的管子應更換新管。

三、預防性檢測的實踐

1.吹灰壓力過高導致水冷壁管嚴重減薄

2#鍋爐停爐進行為期30天的小修。在“四管”檢測中發現，由于受到吹灰器吹灰時噴出蒸汽的過度沖擊，爐膛內吹灰器周圍的部分水冷壁管減薄嚴重。檢測結果表明，爐膛18臺吹灰器旁的水冷壁管受到不同程度的沖刷和磨損，磨損減薄較為嚴重的為1#、2#、6#、8#吹灰器旁的水冷壁管。其中1#吹灰器旁水冷壁管大面積減薄，右側13根、左側14根水冷壁管的壁厚均在2.8～3.2mm。6#吹灰器右側第5根水冷壁管有一50mm×30mm的凹坑、最小壁厚2.2mm；第7根水冷壁管有一30mm×20mm的凹坑，最小壁厚2.7mm。根據檢測結果，隨即更換了47根壁厚小于2.8mm的水冷壁管。更換管子后對整個吹灰系統進行了改造，降低了吹灰壓力，經1個周期運行后檢測磨損較小。

2.外力影響導致水冷壁管受損

2#鍋爐檢修期間“四管”檢查中發現，6#吹灰器右側第5根水冷壁管有一50mm×30mm的凹坑、經超聲波檢測最小壁厚2.2mm；第7根水冷壁管有一30mm×20mm的凹坑，經超聲波檢測最小壁厚2.7mm。1#鍋爐檢修期間“四管”檢查中發現，4#吹灰器左側第6根吹灰器中心線下方700mm處有一4mm×30mm的小凹坑；10#吹灰器左側第8根吹灰器中心線下方300mm處有一15mm×15mm的小凹坑。對凹坑附近管壁進行密集測量，壁厚正常。判斷其為外力變形，對水冷壁上的凹坑車進行堆焊處理。

3.吹灰器故障導致水冷壁管磨損

2#鍋爐7#吹灰器爐膛內正對吹灰器方向右側第2根，從2013年大修啟動后至今年小修減薄量在0.6mm以上，7#吹灰器右側第二根此次減薄量較大。通過現場檢查得知造成該部位減薄的原因是7#吹灰器套管縮進水冷壁壁面內，同時該吹灰器附近的耐火水泥部分脫落，造成吹灰器套管和耐火水泥起不到保護周圍管壁的作用，當吹灰器吹灰時吹出的蒸汽首先吹掃到該部位，造成該部位壁厚明顯減薄。建議把7#吹灰器套管在爐膛內加長，并及時修復脫落的耐火水泥，避免吹灰器繼續吹損附近水冷壁管束。

4.過熱導致管壁腐蝕

3#鍋爐運行期間其高溫過熱器管發生爆漏，對爆漏管段及鄰近部位管段進行了檢測。檢查發現南面19#吹灰器右側的3根高溫過熱器管發生泄漏，4根高溫過熱器管的管壁明顯減薄；北面18#吹灰器左側的1根高溫過熱器管管壁明顯減薄。失效管段的測量是以50mm的間隔均布測點，對泄漏和減薄部位增加測點密集測量。根據檢測結果及時修復失效管段。

5.管壁漲粗、鼓包

2013年6月1#鍋爐檢修期間“四管”檢查中發現，8#吹灰器左側第四根管段吹灰器中心線下600mm處有一蠶豆大小的鼓包，周邊壁厚正常。該吹灰器左側第五根管段吹灰器中心線下600mm處管段有明顯漲粗，其他部位壁厚正常。11#吹灰器左側第一根和右側第一根管段吹灰器中心線上方400mm處均有漲粗現象。其它壁厚正常，滿足使用要求。對8#和11#吹灰器問題管段4根進行了換管，保證了鍋爐安全運行。

四、結語

通過近幾年對鍋爐“四管”爆漏預防性檢測的實踐表明，這種做法具有明顯效果，有效減少了鍋爐非計劃停爐事故，保證了鍋爐安全運行。

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1671-0711（2014）08-0015-02

2014-05-10）