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(yù)防性檢測(cè)

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(duì)鍋爐“四管”爆漏預(yù)防性檢測(cè)的運(yùn)用，及時(shí)發(fā)現(xiàn)管段缺陷，有效減少鍋爐非計(jì)劃停爐事故，保證了鍋爐安全運(yùn)行。

鍋爐；爆漏；預(yù)防

鍋爐是熱電廠最重要的生產(chǎn)設(shè)備，其爐內(nèi)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(shè)備事故的一半以上。鍋爐出現(xiàn)泄漏后需停機(jī)搶修，損失巨大，因而在鍋爐檢修時(shí)對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)，提前預(yù)防、及時(shí)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(zhuǎn)彎處，最易發(fā)生飛灰磨損。另外在爐膛漏風(fēng)嚴(yán)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(yùn)行不當(dāng)導(dǎo)致吹灰壓力過高、吹灰器長(zhǎng)期吹掃單一區(qū)域、吹灰器內(nèi)漏、蒸汽帶水等原因造成，這種情況會(huì)在較短時(shí)間內(nèi)對(duì)管壁造成較大的磨損。落渣磨損主要是鍋爐燃燒中結(jié)成的較大渣塊從高處墜落時(shí)對(duì)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(dǎo)致爆管。煤粉顆粒磨損通常發(fā)生在燃燒器附近水冷壁管，因燃燒器噴嘴角度安裝不當(dāng)、噴嘴燒損變形、風(fēng)速過高等原因造成煤粉顆粒進(jìn)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(zhì)側(cè)腐蝕和煙氣側(cè)腐蝕。工質(zhì)側(cè)腐蝕是因水質(zhì)不合格，使受熱面表面的氧化物保護(hù)膜被溶解導(dǎo)致管內(nèi)化學(xué)腐蝕。煙氣側(cè)腐蝕是管外腐蝕，是在高溫環(huán)境下水冷壁上產(chǎn)生結(jié)渣，在周圍處于一定溫度和還原性氣體條件下，產(chǎn)生較為嚴(yán)重的腐蝕，主要表現(xiàn)為硫腐蝕。

3.過熱

過熱爆管分為長(zhǎng)期過熱和短期過熱，長(zhǎng)期過熱是由于管內(nèi)工質(zhì)換熱效果較差，金屬長(zhǎng)期處在幅度不大的超溫狀態(tài)下運(yùn)行，最終導(dǎo)致爆管。短期過熱是由于管內(nèi)工質(zhì)短時(shí)間內(nèi)換熱情況嚴(yán)重惡化，管壁溫度急劇升高，超過管材許用溫度，導(dǎo)致鋼材強(qiáng)度下降，最終導(dǎo)致爆管。

4.焊接質(zhì)量差

鍋爐受熱面管壁焊口數(shù)量極多，當(dāng)焊接質(zhì)量不合格時(shí)，運(yùn)行后有缺陷的焊縫處強(qiáng)度下降，極易發(fā)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(yùn)行中打焦時(shí)用力過猛將工具碰撞在爐管上；在檢修爐內(nèi)搭架子等操作時(shí)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(shí)應(yīng)更換。

二、預(yù)防性檢測(cè)

鍋爐“四管”的預(yù)防性檢測(cè)是在鍋爐停爐檢修時(shí)，有針對(duì)性地對(duì)易產(chǎn)生爆管的部位進(jìn)行檢測(cè)。并把檢測(cè)情況與歷史檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比。對(duì)危險(xiǎn)管段根據(jù)情況采取修補(bǔ)和更換措施，從而預(yù)防鍋爐“四管”損壞和事故的擴(kuò)大，減少非計(jì)劃停爐次數(shù)，保證鍋爐安全可靠運(yùn)行。

1.宏觀檢驗(yàn)

宏觀檢驗(yàn)主要是對(duì)鍋爐受熱面的結(jié)構(gòu)和外觀進(jìn)行檢驗(yàn)，可以發(fā)現(xiàn)受熱面及管道在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上存在的不合理缺陷以及運(yùn)行后外觀出現(xiàn)的腐蝕、磨損、變形、脹粗、焊縫開裂等許多缺陷，是現(xiàn)場(chǎng)內(nèi)部檢驗(yàn)的第一步。過熱器出現(xiàn)故障造成局部過熱現(xiàn)象、受熱面管壁磨損都可以通過宏觀檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)。通過宏觀檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)缺陷后加以分析，再?zèng)Q定是否需要采取測(cè)厚、無損探傷、金相分析等檢驗(yàn)方法進(jìn)行進(jìn)一步檢驗(yàn)，以及結(jié)構(gòu)不合理的部位是否要采取措施加以改進(jìn)。鍋爐內(nèi)部宏觀檢驗(yàn)的部位主要有冷灰斗傾斜部位水冷壁、燃燒器區(qū)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(fēng)嚴(yán)重處、省

煤器吹灰器區(qū)域。

2.蠕脹檢測(cè)

管子脹粗或鼓包在熱負(fù)荷較高區(qū)域的管子或管內(nèi)結(jié)垢及水循環(huán)不良的管子較易發(fā)生，嚴(yán)重時(shí)會(huì)引起爆管。檢修時(shí)要從外觀上觀察有無脹粗、隆起之處，對(duì)可疑部位要用卡尺或樣板測(cè)量管子外徑。當(dāng)發(fā)現(xiàn)管子脹粗超過原直徑3.5%時(shí)，應(yīng)更換新管。

3.超聲波檢測(cè)

對(duì)冷灰斗傾斜部位水冷壁、燃燒器區(qū)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(fēng)嚴(yán)重處、省煤器吹灰器等重點(diǎn)區(qū)域進(jìn)行有正對(duì)性的超聲波檢測(cè)。主要對(duì)宏觀檢測(cè)后有問題的管段、易受沖刷磨損的管段和上次檢測(cè)處于重點(diǎn)檢測(cè)的管段進(jìn)行全面的壁厚檢測(cè)，對(duì)發(fā)現(xiàn)的減薄部位根據(jù)《火力發(fā)電廠鍋爐受熱面監(jiān)督規(guī)程檢驗(yàn)技術(shù)導(dǎo)則》規(guī)定進(jìn)行修補(bǔ)或更換。

4.金相檢驗(yàn)

根據(jù)運(yùn)行和檢查情況對(duì)發(fā)現(xiàn)的部分過熱、脹粗、氧化脫皮、腐蝕、結(jié)垢、焊縫不合格等受熱面管重點(diǎn)取樣進(jìn)行金屬或化學(xué)分析試驗(yàn)。割取代表性管段檢查法通常在后側(cè)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(jié)垢和沉積物清掃干凈，檢查管壁腐蝕程度。達(dá)不到質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求的管子應(yīng)更換新管。

三、預(yù)防性檢測(cè)的實(shí)踐

1.吹灰壓力過高導(dǎo)致水冷壁管嚴(yán)重減薄

2#鍋爐停爐進(jìn)行為期30天的小修。在“四管”檢測(cè)中發(fā)現(xiàn)，由于受到吹灰器吹灰時(shí)噴出蒸汽的過度沖擊，爐膛內(nèi)吹灰器周圍的部分水冷壁管減薄嚴(yán)重。檢測(cè)結(jié)果表明，爐膛18臺(tái)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(yán)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(cè)13根、左側(cè)14根水冷壁管的壁厚均在2.8～3.2mm。6#吹灰器右側(cè)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(jù)檢測(cè)結(jié)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(duì)整個(gè)吹灰系統(tǒng)進(jìn)行了改造，降低了吹灰壓力，經(jīng)1個(gè)周期運(yùn)行后檢測(cè)磨損較小。

2.外力影響導(dǎo)致水冷壁管受損

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

3.吹灰器故障導(dǎo)致水冷壁管磨損

2#鍋爐7#吹灰器爐膛內(nèi)正對(duì)吹灰器方向右側(cè)第2根，從2013年大修啟動(dòng)后至今年小修減薄量在0.6mm以上，7#吹灰器右側(cè)第二根此次減薄量較大。通過現(xiàn)場(chǎng)檢查得知造成該部位減薄的原因是7#吹灰器套管縮進(jìn)水冷壁壁面內(nèi)，同時(shí)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(hù)周圍管壁的作用，當(dāng)吹灰器吹灰時(shí)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(nèi)加長(zhǎng)，并及時(shí)修復(fù)脫落的耐火水泥，避免吹灰器繼續(xù)吹損附近水冷壁管束。

4.過熱導(dǎo)致管壁腐蝕

3#鍋爐運(yùn)行期間其高溫過熱器管發(fā)生爆漏，對(duì)爆漏管段及鄰近部位管段進(jìn)行了檢測(cè)。檢查發(fā)現(xiàn)南面19#吹灰器右側(cè)的3根高溫過熱器管發(fā)生泄漏，4根高溫過熱器管的管壁明顯減?。槐泵?8#吹灰器左側(cè)的1根高溫過熱器管管壁明顯減薄。失效管段的測(cè)量是以50mm的間隔均布測(cè)點(diǎn)，對(duì)泄漏和減薄部位增加測(cè)點(diǎn)密集測(cè)量。根據(jù)檢測(cè)結(jié)果及時(shí)修復(fù)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(fā)現(xiàn)，8#吹灰器左側(cè)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(cè)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(cè)第一根和右側(cè)第一根管段吹灰器中心線上方400mm處均有漲粗現(xiàn)象。其它壁厚正常，滿足使用要求。對(duì)8#和11#吹灰器問題管段4根進(jìn)行了換管，保證了鍋爐安全運(yùn)行。

四、結(jié)語

通過近幾年對(duì)鍋爐“四管”爆漏預(yù)防性檢測(cè)的實(shí)踐表明，這種做法具有明顯效果，有效減少了鍋爐非計(jì)劃停爐事故，保證了鍋爐安全運(yùn)行。

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