300MW火電機組泄露故障的焊接工藝案例分析

劉未強 劉未生 杜勝利

摘 要：焊接是火力發電廠檢修工作中的重要環節，火電機組金屬焊接的質量是保證發電廠機組正常運行的基礎。我們非常重視機組每次泄露缺陷的焊接處理和焊接施工工藝，本文通過總結馬頭熱電分公司機組的泄露故障案例，詳細分析了典型案例的焊接工藝，總結出有價值的規律性內容，指導我們以后的焊接工作。

關鍵詞：泄露故障；焊接工藝

火電機組泄露故障的發生絕非偶然，在看似偶然的背后存在必然的規律。管道泄露故障發生的每一事故都有一定的原因，設計、安裝、檢修、運行中存在的各種類型問題和設備本身的質量有缺陷都會引起事故的發生。我們希望通過泄露故障事故的案例分析，喚起焊接作業人員從中舉一反三，總結經驗教訓，從中汲取營養，改進焊接工作，確保發電機組安全運行。

1 事件經過

馬頭熱電分公司運行人員發現300MW機組的主給水管至鍋爐過熱器減溫水放水管發生泄漏，聯系人員檢查處理。檢修人員現場檢查后，確定泄漏點位于豎直管段、兩管對接焊縫處，管道尺寸為Φ28×3.5mm，材質20G。帶壓堵漏人員現場測繪時發現焊口上部管道向南側錯口約1～2mm左右，測繪完畢制作注膠卡具。帶壓堵漏完畢，消除放水管泄漏缺陷。

2 原因分析

（1）在豎直管道對接焊口處出現砂眼、處理過程中水平管段也出現沙眼和裂紋，說明籌建時的管材和焊接工藝存在缺陷。

（2）第一個漏點焊口處對接管道存在相對錯口，使用第一個卡具對夾管道時，由于兩對接管道存在不同心，卡具對兩管道造成積壓產生橫向切力，在隨后高壓力注膠時，導致管道沿其焊口出現裂紋，造成泄漏量進一步增加。示意圖見圖。

（3）制作的第二個大卡具，由于沒有考慮的管道與墻壁的距離造成無法安裝使用，延長了泄漏時間。

（4）首次帶壓堵漏后，專業人員未能考慮機組負荷與給水母管壓力對膠體凝固狀態的影響，沒有對漏點的變化情況進行跟蹤監視，如果在出現微漏時能及時補膠，也可避免出現負荷增加、給水母管壓力提升時，再次泄漏。但由于膠體本身凝固時間約在48小時，繼續進行跟蹤監控，一旦發現注膠壓力下降至20MPa，進行補膠工作。經過48小時跟蹤觀察后，漏點無明顯增大趨勢，因此將保留原注膠卡具，在原注膠卡具外重新套裝一卡具，并進行全部滿焊處理。

3 焊接消缺過程

（1）將卡具需要焊接部分加工V型坡口。坡口內及邊緣20mm內母材無裂紋、重皮、坡口破損及毛刺等缺陷；

（2）焊件在組裝前應將焊口表面及附近母材內外壁每側10～15mm范圍內的油、漆、垢、銹等清理干凈，直至發出金屬光澤；

（3）為確保強度，采用單面焊雙面成型技術，焊條選用強度等級和抗裂性能較好的結507焊條，Φ3.2～Φ4.0。選用直流電焊機，直流反接。

（4）焊口局部間隙過大時，應設法修整到規定尺寸，嚴禁在間隙內加填塞物；

（5）焊接現場應有滅火設施，如消防栓、滅火器等

（6）高空作業的下方應有可靠的隔離措施，以防止火星飛濺引起火災；

（7）焊接、切割與熱處理場所應具有良好的照明，應采取措施排除有害氣體、粉塵和煙霧等，在人員密集的場所進行焊接作業時，宜設擋光屏；

（8）在焊接、切割地點5m范圍內，應清除易燃、易爆物品，確實無法清除時，必須采取可靠的隔離或防護措施。

（9）嚴禁焊工在被焊工件表面引燃電弧、試驗電流或隨意焊接臨時支撐物。

（10）多層多道焊縫焊接時，應進行逐層檢查，經自檢合格后方可焊接次層焊縫。

（11）單層焊道的厚度不大于所用焊條直徑加2mm；單焊道寬度不大于所用焊條直徑的5倍。

（12）多層多道焊時，每層焊縫的交接處要錯開，焊縫收弧時一定要將弧坑填滿。

（13）焊后進行焊口自檢，清除熔渣、飛濺等，無表面裂紋、夾渣、氣孔等缺陷。

4 暴漏問題

（1）首次堵漏時，因泄漏位置位于小管直管段，且泄漏量較小，只是簡單的認為焊口焊接時存在砂眼缺陷，未對泄漏原因深入分析，沒有考慮到管材質量問題，沒有重視基建時焊接工藝問題，主觀上認為“一堵即好”，未進行堵漏后的跟蹤檢查工作，對于“在控”的施工過程沒有全過程控制，對于“可控”的工藝流程卻依托外協人員，消缺整體過程嚴重重視不足，導致小缺陷惡化成較大缺陷。

（2）對帶壓堵漏的工藝質量不了解、完全依賴外協人員，缺少帶壓堵漏知識，例如什么程度的泄漏缺陷可以采用帶壓堵漏、卡具制作遵循的標準、卡具和管道的間隙控制原則，密封膠的使用型號和作用、注膠的壓力及時間控制、注膠后跟蹤哪些參數、過程中關注哪些問題，在現場時均變得捉襟見肘，也成為缺陷惡化的一個主要原因。

（3）機組籌建期間所選用的放水管管材質量較差，管材內部存在原始鑄造缺陷，基建焊接施工工藝差，焊口存在夾渣、氣孔、錯口等焊接缺陷。

5 防范措施

重點培訓泄漏發生部位檢查、確定堵漏方法、卡具制作標準和卡具使用要求等檢修工作。特別應加強對特殊環境下的帶壓堵漏工作，例如主蒸汽系統、主給水系統、抽汽系統、危險品等管道必須注意和考慮的堵漏問題。

6 結語

目前，火電廠機組的金屬焊接技術還存在許多不足，技術人員在焊接作業前，應先熟悉焊接工藝，掌握焊接技術要求。根據現場實際的故障，首先制定相應的焊接工藝步驟，對每處焊縫清理干凈舊焊口后，再進行焊接技術工作。焊接工作完成后，需要經無損檢測合格，方可投入使用。通過以上的泄露故障案例，總結了火電機組在焊接工藝工作的多年經驗，不斷改進和完善自己焊接工藝，提高焊接效果和水平，確保火電廠機組的安全可靠運行。

參考文獻

[1]王佳.300MW火電機組高加泄漏分析及防范[J].寧夏電力，2008，（5）：35-37.

[2]佚名.電力建設施工質量驗收及評價規程[M].中國計劃出版社，2015.

（作者單位：大唐河北發電有限公司馬頭熱電分公司）