程浩然

（江蘇利電能源集團(tuán),江蘇江陰 214444）

火力發(fā)電企業(yè)發(fā)電機(jī)組運(yùn)行中，鍋爐內(nèi)管排由于受到吹損、碰磨、沖刷、腐蝕、超溫等外力因素或管子材質(zhì)、焊口存在缺陷時(shí)，在承壓條件下發(fā)生破損，稱為爆管。爆管發(fā)生后一般會造成機(jī)組的非正常停運(yùn)，為保證發(fā)電企業(yè)運(yùn)營的經(jīng)濟(jì)性，要進(jìn)行迅速有效的爆管搶修工作，而作為爆管搶修的第一環(huán)，泄漏點(diǎn)的快速查找成了搶修工作的首要任務(wù)。

通常查找鍋爐爆管泄漏點(diǎn)的方法如下：一是在運(yùn)行期間根據(jù)鍋爐泄漏報(bào)警儀顯示的大概區(qū)域初步判斷泄漏點(diǎn)位置，二是根據(jù)主汽、再熱器系統(tǒng)的汽水偏差情況并結(jié)合該泄漏點(diǎn)有哪些設(shè)備判斷大概的泄漏點(diǎn)屬于什么設(shè)備，三是停爐冷卻后進(jìn)入爐膛進(jìn)行肉眼的檢查，直接找到爆管的直接泄漏點(diǎn)。以上的查漏方法適應(yīng)于大多數(shù)的泄漏點(diǎn)查找，但是對于一些隱蔽的泄漏點(diǎn)并不能很好的適應(yīng)。比如水冷壁裂紋引起的泄漏，鍋爐停運(yùn)后冷態(tài)后裂紋收縮；還有就是管道泄漏點(diǎn)很小且管排也未出列停運(yùn)后泄漏點(diǎn)被鍋爐灰渣覆蓋這種類似的情況，這種常規(guī)的查漏方法就很難發(fā)現(xiàn)，需要借助水壓試驗(yàn)等輔助措施來進(jìn)行二次判斷，但是時(shí)間上就會浪費(fèi)很多，經(jīng)濟(jì)效益上損失較大。針對這種情況，利港電廠經(jīng)過探索，在5#爐屏式過熱器爆管搶修中首次采用了“壓縮空氣充壓查漏”的方法并取得了成功，后又在1#機(jī)組包覆過熱器泄漏中再次使用并得到驗(yàn)證，為今后鍋爐爆管查漏提供一個(gè)新的思路。

2 鍋爐爆管處理經(jīng)過及查漏分析

案例一：2016年3月5日，利港電廠5#機(jī)（超臨界壓力直流爐）因爆管停爐，泄漏報(bào)警儀顯示爆管位置在B側(cè)墻水冷壁中間聯(lián)箱附近,初步判斷為水冷壁管泄漏。停機(jī)后于3月6日進(jìn)入爐膛進(jìn)行查找漏點(diǎn)，通過搭設(shè)爐內(nèi)檢修吊籠上下多次查找，卻始終未在B側(cè)墻水冷壁及周邊過熱器、再熱器管屏上發(fā)現(xiàn)泄漏點(diǎn)。為了節(jié)省時(shí)間，公司果斷決定對一次汽系統(tǒng)的水冷壁進(jìn)行上水查漏，但是直至水位到啟動(dòng)分離器滿水位置依然未找到漏點(diǎn)。3月7日，公司組織多個(gè)部門進(jìn)行分析，拿出兩個(gè)方案：一是保持現(xiàn)有啟動(dòng)分離器滿水狀態(tài)，利用啟動(dòng)分離器、屏過出口等空氣門后接入壓縮空氣充壓查漏；二是對鍋爐一次汽系統(tǒng)進(jìn)行水壓試驗(yàn)。因?yàn)榇饲耙参从袎嚎s空氣查漏的經(jīng)驗(yàn)借鑒，但是為了節(jié)省時(shí)間，公司還是決定先用第一個(gè)方案試驗(yàn)。幸運(yùn)的是當(dāng)壓縮空氣壓力達(dá)到5.5 bar時(shí)，檢修人員在爐內(nèi)聽到有尖銳的氣流聲，通過尋找聲源，并最終在后屏過熱器底部彎頭處找到了泄漏點(diǎn)，并最終在3月8日完成了該次爆管搶修工作，機(jī)組順利完成啟動(dòng)。

案例二：2017年3月初，1#機(jī)組運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)有泄漏報(bào)警，后確認(rèn)在尾部水平煙道復(fù)緊有輕微的氣流聲，確認(rèn)鍋爐出現(xiàn)爆管泄漏。3月5日機(jī)組停運(yùn)轉(zhuǎn)入消缺，經(jīng)過停爐冷卻后在3月7日進(jìn)入爐內(nèi)水平煙道區(qū)域進(jìn)行檢查未發(fā)現(xiàn)有泄漏的痕跡，后擴(kuò)大至尾部、爐膛均未發(fā)現(xiàn)泄漏點(diǎn)?？紤]到在2016年有壓縮空氣查漏的成功案例，于是決定在本臺爐子再次進(jìn)行充壓縮空氣進(jìn)行查漏。我們利用屏過進(jìn)口集箱的空氣管作為壓縮空氣的接入點(diǎn)，一端接入機(jī)組的壓縮空氣系統(tǒng)，把屏過進(jìn)口集箱的空氣門打開緩慢的給鍋爐一次汽系統(tǒng)充氣，在汽包壓力達(dá)到5.6 bar時(shí)，鍋爐水平煙道處出現(xiàn)明顯的氣流聲音，進(jìn)一步檢查確認(rèn)在低溫過熱器與包覆過熱器的吊掛管卡之間有一個(gè)輕微的裂紋，隨即安排泄壓并更換該段管道。此泄漏點(diǎn)是隱藏在包覆過熱器的U形固定管卡之間（見圖1，此管卡起到托住低溫過熱器管屏的作用），所以隱蔽性非常高，常規(guī)辦法根本無法檢查，如果不用壓縮空氣充檢查，只能用常規(guī)的水壓試驗(yàn)的辦法進(jìn)行檢查了，這樣消缺的時(shí)間就會大大增加。

圖1 泄漏關(guān)鍵點(diǎn)

根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)，在查不出漏點(diǎn)的情況下通常是進(jìn)行水壓試驗(yàn)查漏，但是熱態(tài)機(jī)組水壓有如下幾個(gè)風(fēng)險(xiǎn)：一是對鍋爐過熱器管屏有直接的影響，因鍋爐水壓的水溫僅70℃左右，這與停運(yùn)不久的過熱器管屏壁溫差值是比較大的，產(chǎn)生較大熱應(yīng)力從而損傷爐管；除此以外，在過熱器及主蒸汽管道溫度仍然很高的情況下，突然進(jìn)入“低溫水”使其突然冷卻，會導(dǎo)致管子內(nèi)部的氧化皮迅速冷卻，由于氧化皮的膨脹系數(shù)和管子材質(zhì)有一定的差異，所以會導(dǎo)致冷卻時(shí)收縮量不一樣，從而導(dǎo)致大量氧化皮的脫離，為以后鍋爐穩(wěn)定運(yùn)行埋下嚴(yán)重隱患，我公司也因?yàn)殄仩t氧化皮爆管已經(jīng)多次出現(xiàn)了。二是對汽輪機(jī)本體有潛在的風(fēng)險(xiǎn)影響，機(jī)組停運(yùn)初期汽輪機(jī)金屬溫度遠(yuǎn)高于120℃，如果水壓期間主汽門關(guān)閉不嚴(yán)或者出現(xiàn)內(nèi)漏，水將進(jìn)入汽輪機(jī)本體內(nèi)，由于水壓試驗(yàn)的水溫僅70℃左右，而汽缸、轉(zhuǎn)子等都處于高溫狀態(tài)，“低溫水”突然進(jìn)入汽輪機(jī)的某一部位，將造成部件急劇收縮，除本身金屬產(chǎn)生大的熱應(yīng)力影響壽命外，局部收縮變形可能導(dǎo)致動(dòng)靜碰磨、大軸彎曲、部件裂紋、接合面變形泄漏等等，會給汽輪機(jī)造成不可估量的損傷。除了這些設(shè)備損壞的隱患外，水壓試驗(yàn)需要的時(shí)間較長，也是我們爆管處理所不能接受的，對經(jīng)濟(jì)上會造成更大的損失。

3 壓縮空氣充壓查漏的原理及優(yōu)點(diǎn)

鍋爐一次汽系統(tǒng)采用壓縮空氣充壓的方式查漏，由于其中用于充壓的介質(zhì)為壓縮空氣，氣體的比熱容遠(yuǎn)低于水的比熱容，即壓縮空氣的吸熱能力比水小的多，空氣能快速升溫減小與管壁的溫差，所以當(dāng)高溫爐管注入壓縮空氣后不會引起管子驟冷，從而能夠減少熱應(yīng)力的產(chǎn)生及避免汽輪機(jī)進(jìn)水，解決了熱態(tài)鍋爐水壓試驗(yàn)查漏方式存在的問題。雖然廠用氣壓力只有0.6 MPa，但爆管漏點(diǎn)通常都不小，因此爆管癥狀很快就會顯現(xiàn)出來，壓縮空氣泄漏會發(fā)出氣流聲，尋找聲源就能快速的找到漏點(diǎn)。

用壓縮空氣充壓查找爆管漏點(diǎn)具有安全、快捷、經(jīng)濟(jì)等優(yōu)點(diǎn)：

（1）安全性：避免了因主汽門內(nèi)漏造成汽機(jī)側(cè)進(jìn)水的風(fēng)險(xiǎn)，也大大減少了高溫管道內(nèi)氧化皮的脫落堆積以及管道應(yīng)力的產(chǎn)生，避免啟機(jī)后可能再次爆管。

（2）快捷性：用壓縮空氣打壓查漏速度更快，水壓試驗(yàn)需要花費(fèi)的時(shí)間通常需要1到2天，而用壓縮空氣充壓查漏僅需要幾個(gè)小時(shí)，為機(jī)組啟動(dòng)贏得了時(shí)間。

（3）經(jīng)濟(jì)性：水壓試驗(yàn)前需要用手拉葫蘆將主蒸汽管道及過熱器聯(lián)箱等支吊架進(jìn)行臨時(shí)加固，而用壓縮空氣充壓查漏可省去這些工作，節(jié)省了勞動(dòng)力。

4 結(jié)論

實(shí)踐證明，采用從鍋爐過熱器、再熱器空氣管充壓縮空氣查一、二次汽系統(tǒng)隱蔽泄漏點(diǎn)的方法，對鍋爐爆管熱態(tài)狀態(tài)下查漏具有耗時(shí)短的突出優(yōu)點(diǎn)，為鍋爐爆管停運(yùn)處理及時(shí)恢復(fù)運(yùn)行節(jié)省了大量的寶貴時(shí)間，加之與傳統(tǒng)的水壓試驗(yàn)查漏比較具有其更安全、可靠、經(jīng)濟(jì)的特性，此方法在電力生產(chǎn)應(yīng)用中值得被推廣使用。

收稿日期：2018-01-18