燃?xì)忮仩t泄漏隱患的檢查與診斷

劉志

(唐山鋼鐵集團(tuán)有限責(zé)任公司動(dòng)力部，河北唐山，063000)

燃?xì)忮仩t泄漏隱患的檢查與診斷

劉志

(唐山鋼鐵集團(tuán)有限責(zé)任公司動(dòng)力部，河北唐山，063000)

介紹了鍋爐汽水系統(tǒng)各個(gè)受熱面及連接管道等部位經(jīng)常發(fā)生泄漏的情況，通過(guò)對(duì)泄漏原因現(xiàn)象的分析，總結(jié)了泄漏事故隱患的檢查、診斷與預(yù)防方法。

泄漏;省煤器;過(guò)熱器

1 前言

唐鋼動(dòng)力部北區(qū)有10臺(tái)中壓蒸汽鍋爐，全部實(shí)現(xiàn)了純燒煤氣，供三座煉鐵高爐汽輪鼓風(fēng)機(jī)組鼓風(fēng)用汽、五座汽輪發(fā)電機(jī)組發(fā)電用汽以及一些低壓蒸汽用戶(hù)用汽。正常情況下10臺(tái)鍋爐同時(shí)運(yùn)行沒(méi)有備用鍋爐，鍋爐一旦發(fā)生汽水系統(tǒng)泄漏事故，必須停爐才能夠徹底處理，一些嚴(yán)重的泄漏事故發(fā)生必須采取緊急停爐措施。直接影響的是汽輪發(fā)電機(jī)組的發(fā)電量，同時(shí)威脅高爐的正常鼓風(fēng)。因此，定期對(duì)汽水系統(tǒng)進(jìn)行必要的檢查，及時(shí)診斷出事故隱患，及時(shí)處理，是鍋爐正常運(yùn)轉(zhuǎn)的必要保證。

2 泄漏事故的發(fā)生部位

2.1 低溫段過(guò)熱器

7#130 t/h鍋爐在投產(chǎn)后不到一年的時(shí)間，發(fā)生了低溫段過(guò)熱器爆管事故，如圖1。

圖1 低溫過(guò)熱器爆管泄漏

在接下來(lái)的兩年里又發(fā)生4次低溫段過(guò)熱器爆管事故。另外有7根過(guò)熱脹粗現(xiàn)象。在受熱面積失效近20%時(shí)進(jìn)行了大修，更換了整套的低溫段過(guò)熱器。大修后運(yùn)行近一個(gè)月的時(shí)候再次發(fā)生爆管事故，而且是以前曾經(jīng)爆過(guò)的管子。

2.2 二級(jí)省煤器出口引出管彎頭處

2004年12月19日7#鍋爐二級(jí)省煤器兩個(gè)φ133×6mm引出管中的一根突然發(fā)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(nèi)部介質(zhì)沖刷減薄，6 mm厚的管子壁厚剩余不到2 mm，造成停產(chǎn)49 h，如圖2所示。

圖2 省煤器引出管泄漏

2.3 二級(jí)省煤器蛇形管出口彎管處

在三通泄漏出現(xiàn)的不久的時(shí)間開(kāi)始發(fā)生，二級(jí)省煤器蛇形管出口的彎管處泄漏。進(jìn)行三次停爐盲堵后，在第三次泄漏時(shí)更換了部分的彎管，在第四泄漏時(shí)，將其余的彎管全部進(jìn)行了更換。

2.4 二級(jí)省煤器出口引出管進(jìn)汽包的三通

130 t/h鍋爐二級(jí)省煤器出口引出管為兩根φ133×6mm的管子，在進(jìn)汽包前一根分成四根φ89× 6mm的管子，共8根管入口進(jìn)汽包的汽水分離器。鍋爐運(yùn)行近5年的時(shí)候，一根分四根遠(yuǎn)端的三通處首先出現(xiàn)泄漏，時(shí)隔幾日，其它三通也出現(xiàn)泄漏，且均是φ89×6mm的管子上，管內(nèi)部嚴(yán)重減薄。為此被迫停爐三次，在第三次的時(shí)候?qū)⑺械娜ㄈ扛鼡Q。新?lián)Q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(jí)省煤器后16個(gè)月的時(shí)間，出現(xiàn)省煤器內(nèi)部泄漏，停爐檢查發(fā)現(xiàn)為尾部煙道后墻的第一個(gè)管排管卡松動(dòng)，在鍋爐運(yùn)行過(guò)程中，內(nèi)部有介質(zhì)流動(dòng)，外部有煙氣通過(guò)，管子產(chǎn)生一定的振動(dòng)，管卡的材質(zhì)比管子的材質(zhì)硬度高，時(shí)間長(zhǎng)了造成蛇形管磨損泄漏，如圖3所示。另有個(gè)別管子也有磨損現(xiàn)象。

圖3 省煤器管卡磨管子

2.6 汽包內(nèi)部給水進(jìn)汽包水箱部位

省煤器的來(lái)水進(jìn)汽包時(shí)是進(jìn)入內(nèi)部聯(lián)箱內(nèi)，然后經(jīng)過(guò)汽水分離裝置進(jìn)行汽水分離，汽進(jìn)入汽包汽空間，水落入水空間，實(shí)現(xiàn)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(shí)要經(jīng)過(guò)二次波形板汽水分離，從而達(dá)到可靠的汽水分離效果。在汽包內(nèi)檢查發(fā)現(xiàn)，省煤器進(jìn)汽包的內(nèi)部聯(lián)箱與管口相對(duì)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(jìn)入汽空間，一定會(huì)發(fā)生蒸汽帶水事故，嚴(yán)重造成過(guò)熱器積鹽，流通面積減少過(guò)熱爆管。

圖4 汽包內(nèi)進(jìn)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(nèi)彎折的部位，其上部布置有低溫段的過(guò)熱器，當(dāng)過(guò)熱器管卡開(kāi)焊掉落到底部時(shí)，硬度高的管卡與下部的折焰角水冷壁接觸，時(shí)間長(zhǎng)了，將水冷壁管磨漏，如圖5、圖6所示。

圖5 過(guò)熱器管卡掉落到底部

圖6 過(guò)熱器管卡將水冷壁磨漏

3 鍋爐受熱面泄漏原因簡(jiǎn)析

3.1 省煤器系統(tǒng)的內(nèi)部減薄主要原因有兩個(gè)：一是鍋爐設(shè)計(jì)方面的原因：設(shè)計(jì)省煤器吸熱量過(guò)大，內(nèi)部介質(zhì)的汽水比例失調(diào)，當(dāng)內(nèi)部流動(dòng)的介質(zhì)汽量過(guò)大、流速過(guò)快時(shí)，必將造成內(nèi)部磨損，特別易發(fā)生在介質(zhì)流向改變的部位，及彎頭、三通等部位。第二個(gè)原因是管子本身焊接、制造存在缺陷。

3.2 過(guò)熱器爆管現(xiàn)象的發(fā)生主要原因是，內(nèi)部介質(zhì)攜帶藥劑、其它鹽類(lèi)等雜質(zhì)沉積在過(guò)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(guò)熱漲粗而爆裂。

3.3 其它一些泄漏現(xiàn)象主要是：設(shè)備制造安裝過(guò)程中存在一定的缺陷，如：管卡安裝不規(guī)范，間隙過(guò)大，管卡焊接使用的焊條耐高溫程度不夠，時(shí)間長(zhǎng)了開(kāi)焊掉落，管子制造過(guò)程中存在砂眼，管子焊接缺陷等。

4 隱患的發(fā)現(xiàn)與診斷方法

鍋爐泄漏事故的頻發(fā)嚴(yán)重影響了鍋爐的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，增加的了檢修工作量縮短了設(shè)備的使用壽命，及時(shí)發(fā)現(xiàn)隱患消除隱患是擺在面前的課題。

針對(duì)泄漏發(fā)生的特點(diǎn)和部位，制定了相應(yīng)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(jì)劃?rùn)z修的時(shí)間，首先對(duì)各受熱面管束的明顯變形、過(guò)熱變色的情況進(jìn)行觀察，將外觀異常的管子進(jìn)行進(jìn)一步的檢查。對(duì)受熱面的積灰、膨脹縫隙的大小進(jìn)行觀察，發(fā)現(xiàn)異常采取措施解決。及時(shí)發(fā)現(xiàn)受熱面管卡存在的缺陷，并及時(shí)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(guò)熱器管卡的處理上，我們采取去除掉落的管卡或?qū)⒐芸ㄖ匦聦?duì)焊固定。

4.2 聽(tīng)聲

對(duì)管子的不同部位進(jìn)行敲打，聽(tīng)其發(fā)出的聲音，進(jìn)行對(duì)比，判斷聲音的不同，可能存在的問(wèn)題，但此法只是一個(gè)經(jīng)驗(yàn)的檢查手段，只能作出初步的判斷，不能作為最終的結(jié)果，下結(jié)論還要通過(guò)以下科學(xué)的檢測(cè)方法來(lái)診斷。

4.3 卡管徑

在眼觀的基礎(chǔ)上，對(duì)異常的管束測(cè)量管徑，比較是否有管子過(guò)熱加粗的情況，管子的變形是否在允許的范圍內(nèi)，同時(shí)抽測(cè)一些正常的管束，不同的管段，做好記錄，留待下次檢查時(shí)進(jìn)行對(duì)比分析。檢查管束易發(fā)生外部磨損的部位管徑是否有減少的趨勢(shì)，得出減薄量，判斷能否繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。

4.4 測(cè)壁厚

省煤器系統(tǒng)泄漏主要是內(nèi)部介質(zhì)沖刷磨損管壁，使管壁減薄到一定的程度，強(qiáng)度不足而發(fā)生泄漏。這些是眼觀和卡管徑都檢查不出來(lái)的，要通過(guò)壁厚測(cè)量對(duì)比來(lái)檢查。可靠的檢測(cè)儀器和檢測(cè)手法及檢測(cè)部位的選擇是此檢測(cè)手段的有效性的保證。根據(jù)過(guò)去事故的發(fā)生特點(diǎn)部位，每次停爐必測(cè)壁厚的部位是一級(jí)省煤器出口彎頭，二級(jí)省煤器進(jìn)出口彎頭，省煤器引出管的各個(gè)彎頭及三通的每個(gè)部位。對(duì)未發(fā)生泄漏的部位選擇性的測(cè)量2～3處，作為下次檢查對(duì)比的依據(jù)。

4.5 割管檢查

受熱面爆管原因一是管內(nèi)有雜物堵塞，介質(zhì)流量小，管子的冷卻效果差而過(guò)熱爆管；另外一種是管排處形成煙氣走廊，使局部吸熱量過(guò)大而過(guò)熱爆管；再一種是管子制造質(zhì)量和材質(zhì)的問(wèn)題。過(guò)熱器大修后再次發(fā)生的爆管事故，未發(fā)現(xiàn)煙氣走廊現(xiàn)象，管子的材質(zhì)化驗(yàn)合格，那么很可能是內(nèi)部堵塞。割管檢查是必要的，將管子從聯(lián)箱安裝焊口處割開(kāi)進(jìn)行通球檢查，未發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。之后對(duì)聯(lián)箱的接管座部位進(jìn)行檢查，入口側(cè)未見(jiàn)異常，但出口處的管壁發(fā)現(xiàn)了5 mm左右厚的雜質(zhì)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(duì)過(guò)去曾發(fā)生過(guò)爆管和過(guò)熱脹粗的管子進(jìn)行割管檢查，均有不同程度的雜質(zhì)沉積黏附現(xiàn)象。雜質(zhì)進(jìn)行了徹底的清理，保證了管內(nèi)介質(zhì)的流通面積，防止爆管事故的發(fā)生。

5 結(jié)束語(yǔ)

每次檢查的所有情況均要進(jìn)行詳細(xì)的記錄，建立設(shè)備檢查臺(tái)帳，作為下一次檢查的對(duì)比依據(jù)，同時(shí)也是檢修計(jì)劃制定的依據(jù)，多長(zhǎng)時(shí)間需要停爐檢修檢查，是否在下一個(gè)檢修時(shí)間更換部分管段，需要準(zhǔn)備哪些備品備件以及材料的依據(jù)。有備無(wú)患，通過(guò)科學(xué)檢查和診斷，及時(shí)采取的預(yù)防措施，鍋爐泄漏事故很少發(fā)生，保證了鍋爐長(zhǎng)周期穩(wěn)定運(yùn)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(yè)于河北理工大學(xué)熱能與動(dòng)力工程專(zhuān)業(yè)，工程師，現(xiàn)從事動(dòng)力系統(tǒng)運(yùn)行技術(shù)管理工作。