陳躍
摘 要:鍋爐外部管道的爆漏,損失大,殺傷力強(qiáng),危險性高。通過分析原因,找出應(yīng)對方法。
關(guān)鍵詞:鍋爐;外部管道;爆漏;預(yù)防
鍋爐外部管包括四大管道、減溫水管道、導(dǎo)汽管、導(dǎo)水管、疏放水、排污、取樣、反沖洗管、放空氣管等,這些管道管路長,走向復(fù)雜,介質(zhì)溫度高低不一,壓力高,很多爆漏后無法隔離,必須停爐消壓處理。爐外管路爆漏具有損失大、殺傷力強(qiáng)、危險性高的特點。防止?fàn)t外管閥門、爆漏已成為火電廠一個非常緊迫的任務(wù)。
1 爐外管道的爆漏原因
爐外管道爆漏的原因有以下幾種:熱應(yīng)力開裂、疲勞開裂、腐蝕減薄、磨損泄露、組織老化和原始安裝缺陷。
管道熱應(yīng)力開裂工質(zhì)參數(shù)變化時,特別是機(jī)組啟停過程中,管道在高溫工質(zhì)的作用下,要發(fā)生較大的彈性變形,如果管道本身沒有足夠的伸縮空間,膨脹受阻,變形將轉(zhuǎn)變成熱應(yīng)力,加載于某個易產(chǎn)生應(yīng)力集中的部位,引起過載開裂,對爐外管而言,熱應(yīng)力開裂常發(fā)生在新機(jī)組剛投產(chǎn)時以及在役機(jī)組啟?;蚬芟凳軟_擊時,發(fā)生的部位以管系的疏水管、排污管等附屬小管的角焊縫為主。
疲勞開裂是熱力管道隨著參數(shù)的變化將產(chǎn)生幅度不同的交變熱應(yīng)力,也可能由于管系支吊裝置失效或管內(nèi)介質(zhì)沖擊力作用,使管道發(fā)生振動,引起交變的機(jī)械應(yīng)力,若應(yīng)力交變周期達(dá)到材料疲勞壽命時,將產(chǎn)生疲勞 裂紋,裂紋在運(yùn)行過程中不斷擴(kuò)展并引發(fā)爆破。
腐蝕減薄是露天鍋爐爐的熱力系統(tǒng)外部管道的保溫材料常常會吸收雨水或其它外部水分,潮濕的保溫材料加上高溫環(huán)境使管子外表面氧化腐蝕減薄,容易發(fā)生管子泄漏。
爐外管的磨損主要是管子內(nèi)壁水擊造成的,在有明顯壓差如定期開啟的閥門、泄漏的閥門后,形成湍流,水滴沖刷管子內(nèi)壁,引起壁厚減薄而造成爆漏。
主汽管、再熱熱段管以及各類導(dǎo)汽管都是在高溫狀態(tài)下工作,長期運(yùn)行過程中,會出現(xiàn)組織老化,一旦出現(xiàn)組織缺陷,將破壞材質(zhì)的連續(xù)性,使材質(zhì)機(jī)械性能惡化,最后無法承受正常工作壓力而爆破。
原始安裝缺陷是初始建設(shè)時工藝不規(guī)范造成的,爐外管初始建設(shè)的安裝工藝存在兩個極端,一是四大管道等大中口徑管焊接技術(shù)要求高、質(zhì)量控制嚴(yán),嚴(yán)格按照圖紙施工驗收,另一方面疏水管、放空氣管等零星管路施工比較粗糙,隨意性大、檢驗比例低,因而零星小管因為原始施工工藝造成的泄漏卻屢見不鮮。
2 我廠的幾起爐外管道爆漏情況分析
現(xiàn)將我廠近幾年來發(fā)生的爐外管路爆漏情況及處理情況簡要分析一下,希望給讀者借鑒,結(jié)合本廠情況防患未然,共同防止?fàn)t外管道爆漏,提高發(fā)電企業(yè)的本質(zhì)安全生產(chǎn)水平。
#1爐給水管道放空氣管道彎頭運(yùn)行期間發(fā)生泄漏,停爐消壓后檢查,該放空氣管規(guī)格為Φ32*3普通無縫鋼管,查閱圖紙規(guī)格應(yīng)為Φ28*4 20G鍋爐鋼鋼管,泄漏彎頭為手工彎制180°大彎頭,橢圓度大于30%,泄漏處為彎頭背弧縱向裂紋。此次泄漏是因為基建時選材及施工工藝留下原始隱患,機(jī)組長期運(yùn)行造成熱應(yīng)力開裂。處理方案是根據(jù)運(yùn)行情況,辦理異動,將此放空氣管從管座處加高壓封頭封堵。
#4爐屏再入口聯(lián)箱連接管放空氣管水壓試驗時發(fā)現(xiàn)呲水,經(jīng)檢查該放空氣管直接插入再熱器連接管,存在焊縫應(yīng)力無法釋放的問題,長時間運(yùn)行,造成應(yīng)力裂紋泄露,泄露蒸汽沖刷母管,母管已有沖刷凹痕。處理方案是局部更換組織老化的再熱器連接管,加裝管座連接放空氣管。
#1爐事故放水母管在連排直通管插入的位置發(fā)生蒸汽泄露,經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)事故放水管(規(guī)格為Φ133*12材質(zhì)20G)在連排直通管插入位置的對側(cè)被連排水汽長期沖刷嚴(yán)重減薄,造成泄露。經(jīng)查閱圖紙發(fā)現(xiàn)此插入位置為后期改造更改的,并且插入的管口直接沖刷對側(cè)管壁。連排正常運(yùn)行方式是通過連排擴(kuò)容器進(jìn)行部分工質(zhì)回收的,連排直通管路不應(yīng)該長期投運(yùn)。處理方案是局部更換沖刷管段,插入管改為彎頭插入,不直接沖刷事故放水管管壁;連排切換至擴(kuò)容器管路運(yùn)行,避免直通管路沖刷的同時可以節(jié)能減排。
其他的#3爐定排彎頭爆露、#3爐爐水泵取樣管泄露、一期蒸汽取樣管數(shù)次泄露、#2爐省煤器放水管泄露等都是以上一種或多種因素造成的。
3 我們應(yīng)該從以下方面做好工作
爐外承壓管件的定期檢驗工作要全面而又有針對性。由于爐外承壓部件都處在保溫層內(nèi),有些又處在高空,檢驗、檢查、維修不太方便。要進(jìn)行技術(shù)分析,先查薄弱環(huán)節(jié),突出重點,分期分批有計劃進(jìn)行。檢查、檢驗的重點為:1)在設(shè)計安裝過程中已掌握的薄弱環(huán)節(jié)或有缺陷的材料部件;2)有嚴(yán)重超溫記錄或累計超溫時間長的管道閥門閥件;3)噴水量大的減溫水管道、彎頭、三通;4)振動大的管道、閥門、焊口、盲板;5)經(jīng)常發(fā)生水沖擊的部位;6)有汽水兩相流的管道、閥門、閥件;7)定期排污、連續(xù)排污一次門、內(nèi)漏閥門及前后管道。8)異種鋼焊縫等;9)因技術(shù)改造增加的三通、封堵的堵板,改造的管座等。
建立健全爐外管道設(shè)備臺賬、爐外管道檢查更換記錄,根據(jù)管道的服役情況制定檢驗和更換計劃。臺賬的基本資料包括:系統(tǒng)名稱、管道規(guī)格、管件規(guī)格、焊口位置、管線圖及焊口位置示意圖;檢查、更換記錄包括:檢驗時間、檢驗位置、檢驗方法、檢驗結(jié)果、更換原因及更換時間。
采用正常合理的運(yùn)行方式并進(jìn)行合理改造。非正常運(yùn)行方式不得長時間運(yùn)行,防止超溫超壓,控制溫差等造成的沖擊振打等;根據(jù)運(yùn)行方式優(yōu)化熱力系統(tǒng),對于無需存在的放空氣管、反沖洗管等辦理異動進(jìn)行割除,采用規(guī)范的封頭進(jìn)行封堵;對于容易腐蝕的小口徑取樣管等根據(jù)檢查情況進(jìn)行升級管材至不易腐蝕的材質(zhì),并嚴(yán)控保溫質(zhì)量,防止進(jìn)水;對于四大管道上的異種鋼管座進(jìn)行更換。
加強(qiáng)閥門的維護(hù)與檢修質(zhì)量,嚴(yán)格控制閥門的內(nèi)漏外漏。對于動作頻繁或者長時間小流量運(yùn)行的閥門要每年檢修,維護(hù)時發(fā)生缺陷及時消除;各疏放水、放氣、取樣等閥門大多有2道隔離門,運(yùn)行期間處于關(guān)閉狀態(tài),停機(jī)檢修前要進(jìn)行輪流開啟試驗,確保2道閥門都有嚴(yán)密性,停機(jī)后要扒開保溫對閥門進(jìn)行外觀檢查,對于有問題的閥門修復(fù)或者進(jìn)行更換。
鍋爐外部管道的爆漏與設(shè)計、制造、運(yùn)行或檢修有關(guān)設(shè)計制造因素、機(jī)組啟停調(diào)峰等不利的運(yùn)行條件不可避免,但可以通過加強(qiáng)對管道的檢查監(jiān)督,對異常情況的分析和研究,以及對問題的處理和改造來完善設(shè)計制造中的不利因素,及早發(fā)現(xiàn),及早處理,達(dá)到避免惡性爆漏事故、減少一般性爐外管泄漏事故的目的。