王甲安，石巖，孫科，常浩

（華電電力科學(xué)研究院有限公司，浙江 杭州 310030）

火電企業(yè)鍋爐四管（水冷壁、過熱器、再熱器、省煤器及集箱）泄漏是造成機(jī)組非計(jì)劃停運(yùn)的主要原因之一。鍋爐四管泄漏后，停爐處理耗費(fèi)大量工時(shí)、財(cái)力，企業(yè)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益損失巨大。如何有效防止鍋爐四管泄漏，提高鍋爐四管健康水平，是火電企業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)問題之一。鍋爐四管長期在煙氣、溫度、工質(zhì)、應(yīng)力等因素綜合作用下，金屬表面狀態(tài)及微觀組織性能會(huì)逐步劣化，這些劣化的宏觀形貌及微觀特征是可以通過相應(yīng)的檢驗(yàn)檢測手段去發(fā)現(xiàn)和預(yù)測的，機(jī)組檢修期間如沒有對(duì)受熱面管深入檢驗(yàn)檢測并及時(shí)消缺處理，部分受熱面薄弱部位存在的缺陷將隨機(jī)組運(yùn)行逐漸擴(kuò)展，嚴(yán)重時(shí)將造成鍋爐受熱面泄漏事故，影響機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行。目前，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們對(duì)于四管泄漏的原因，已經(jīng)有了較為深刻的認(rèn)識(shí)，對(duì)于四管泄漏的預(yù)防，也有了更多的制度和措施，但是，在具體的實(shí)施過程中存在諸多問題，主要表現(xiàn)在： 檢 不全面，存在盲點(diǎn)； 修 不到位，遺留缺陷；過程質(zhì)量控制與監(jiān)督不務(wù)實(shí)，再好的制度和措施也成為一紙空談。因此，把預(yù)防工作做好，充分利用檢修期對(duì)鍋爐四管開展精細(xì)化檢修就顯得非常關(guān)鍵。

1 內(nèi)涵

鍋爐四管精細(xì)化檢修管理的內(nèi)涵就是 精檢細(xì)檢，精修細(xì)修 ，以期達(dá)到 檢必檢細(xì)，修必修優(yōu) 。 檢 是 修的前提， 檢 要全面、細(xì)致、深入，檢必檢細(xì)， 修 是 檢的閉環(huán)處理，修必修優(yōu)。主要體現(xiàn)在3 個(gè)方面：

一是 檢 前準(zhǔn)備精細(xì)化，圍繞著 人、機(jī)、料、法、環(huán)五個(gè)因素來控制，其中， 人 是指檢驗(yàn)人員， 機(jī) 是指必備的工器具， 料 是指技術(shù)資料， 法 是指科學(xué)的工作方法， 環(huán) 是指作業(yè)環(huán)境，具體見表1 所示。

二是過程控制精細(xì)化，整個(gè)鍋爐四管精細(xì)化檢驗(yàn)實(shí)施以工單流轉(zhuǎn)的形式，注重文件體系的建立和貫徹執(zhí)行，對(duì)檢查發(fā)現(xiàn)的每一項(xiàng)缺陷，做專門的技術(shù)分析，提出相應(yīng)的消缺處理措施或建議，提交缺陷報(bào)告單并現(xiàn)場交底確認(rèn)。

三是缺陷修理精細(xì)化，針對(duì)每一類型的缺陷編制相應(yīng)的具體施工方案，做到科學(xué)施工，科學(xué)處理，同時(shí)，對(duì)交付的修后處理情況跟蹤復(fù)檢，閉環(huán)管理。

表1 檢前準(zhǔn)備精細(xì)化的控制要點(diǎn)

表2 鍋爐四管典型失效類型

2 具體做法

2.1 建立四管多維度信息數(shù)據(jù)庫

鍋爐四管由于內(nèi)部介質(zhì)、外部運(yùn)行環(huán)境及所用材質(zhì)的不同其失效機(jī)理不盡相同，不同的失效方式需采取不同的檢測手段，提出具體的防范措施。結(jié)合近年來集團(tuán)公司火電機(jī)組發(fā)生的鍋爐受熱面管泄漏停機(jī)事件，針對(duì)每一起鍋爐四管泄漏進(jìn)行失效分析，系統(tǒng)分析鍋爐四管失效形式、機(jī)理及其原因，優(yōu)化鍋爐四管失效模式，提出了6 類失效機(jī)理24 類失效類型，如表2 所示，并基于失效機(jī)理建立了防止鍋爐受熱面失效的對(duì)策，提出了監(jiān)督檢驗(yàn)內(nèi)容與防治重點(diǎn)。依托技術(shù)監(jiān)督信息平臺(tái)，建立集團(tuán)公司四管信息數(shù)據(jù)庫，以同類型機(jī)組、泄漏部件、失效機(jī)理、運(yùn)行參數(shù)、部件規(guī)格、部件材料為要點(diǎn)，開發(fā)接入、檢索、對(duì)比、評(píng)估、預(yù)警等功能模塊，實(shí)現(xiàn)縱向數(shù)據(jù)及橫向數(shù)據(jù)比對(duì)分析，評(píng)估鍋爐四管檢驗(yàn)內(nèi)容，指導(dǎo)調(diào)整鍋爐四管精細(xì)化檢驗(yàn)。

2.2 基于大數(shù)據(jù)指引的技術(shù)路線

據(jù)統(tǒng)計(jì)，四管泄漏部件主要發(fā)生在過熱器、水冷壁，占比近75%，其次是再熱器和省煤器。過熱器管失效原因主要是由于異物堵塞（包括氧化皮）造成管內(nèi)汽水流量減少，過熱爆管以及長伸縮式吹灰器吹損管壁，減薄爆管，占比達(dá)70%，如果能夠有效解決過熱器的過熱和吹損減薄問題，就能大幅度減少過熱器泄漏。水冷壁失效原因主要是磨損、過熱與應(yīng)力拉裂，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理水冷壁的磨損超標(biāo)、鼓包、變形與拉裂部位，就可減少水冷壁泄漏近80%。圖1 是近3年某集團(tuán)公司鍋爐四管泄漏臺(tái)次按泄漏部件統(tǒng)計(jì)。

傳統(tǒng)的鍋爐四管檢查以 眼看手摸 方式為主，能夠發(fā)現(xiàn)受熱面管磨損減薄、鼓包、變形或已經(jīng)發(fā)生拉裂的部位，但是，對(duì)目前超臨界、超超臨界機(jī)組鍋爐四管普遍存在的氧化皮、蠕變、過熱、疲勞損傷、應(yīng)力集中等導(dǎo)致的泄漏無法檢測。鍋爐四管精細(xì)化檢驗(yàn)工作就是依據(jù)大數(shù)據(jù)庫，掌握同型鍋爐的四管爆管位置及特點(diǎn)，根據(jù)鍋爐結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及歷年發(fā)生泄漏爆管臺(tái)賬，統(tǒng)籌分析、綜合判斷，針對(duì)大小修以及臨修等工期進(jìn)度特點(diǎn)，編制技術(shù)方案。在常規(guī)檢查手段的基礎(chǔ)上，充分采用新技術(shù)、新手段，例如內(nèi)壁氧化皮（堆積）檢測技術(shù)，如圖2 所示、內(nèi)窺鏡清潔度檢查技術(shù)，如圖3 所示、磁記憶應(yīng)力檢測技術(shù)，如圖4 所示等，并對(duì)超溫管及高溫段過熱器、再熱器取樣分析做剩余壽命評(píng)估，做到科學(xué)檢驗(yàn)、科學(xué)預(yù)防。

圖1 2017 ～2019 年鍋爐四管泄漏臺(tái)次按泄漏部件統(tǒng)計(jì)

圖2 高溫過熱器下彎頭氧化皮（堆積）檢驗(yàn)

圖3 內(nèi)窺鏡檢查屏式過熱器節(jié)流孔處異物

2.3 “檢修分離”與“三級(jí)管控”的過程控制

實(shí)行 檢修分離 ，明確 檢 和 修 兩個(gè)責(zé)任體應(yīng)承擔(dān)的任務(wù)，任務(wù)完成后應(yīng)交付的成果。 檢 的過程從 面到 線 再到 點(diǎn) ，做到精檢細(xì)檢，檢必檢深，不留盲點(diǎn)，做到全過程 檢 。實(shí)施 三級(jí)管控 體系，第一級(jí)檢修班組初檢，第二級(jí)委托外委單位細(xì)檢，第三級(jí)指定專人相互復(fù)檢，并對(duì)第一、二級(jí)未檢驗(yàn)出的缺陷進(jìn)行考核，對(duì)發(fā)現(xiàn)缺陷的人員進(jìn)行獎(jiǎng)勵(lì)。

整個(gè)項(xiàng)目的實(shí)施有著規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)流程，前期依據(jù)大數(shù)據(jù)庫，結(jié)合鍋爐結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及歷年發(fā)生泄漏爆管臺(tái)賬，編制技術(shù)方案，然后制定優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)圖，明確時(shí)間點(diǎn)和責(zé)任人。檢查工作堅(jiān)持 落實(shí)責(zé)任、閉環(huán)控制 。通過檢查，掌握規(guī)律，從而預(yù)測四管的劣化傾向。通過預(yù)測，指導(dǎo) 檢修 ，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)一步提高管理水平和技術(shù)水平。

圖4 水冷壁三叉管位置磁記憶檢測典型波形

2.4 “工單流轉(zhuǎn)”的協(xié)同合作機(jī)制

整個(gè)鍋爐四管精細(xì)化檢驗(yàn)實(shí)施以工單流轉(zhuǎn)的形式，按照三級(jí)精細(xì)化深度檢驗(yàn)管控體系開展實(shí)施檢驗(yàn)工作，精細(xì)在 原因分析、趨勢分析、超前控制 ，注重文件體系的建立和貫徹執(zhí)行，過程資料備份詳實(shí)、記錄追溯可查，對(duì)檢查發(fā)現(xiàn)的每一項(xiàng)缺陷，做專門的技術(shù)分析，提出相應(yīng)的消缺處理措施或建議，提交缺陷報(bào)告單并現(xiàn)場交底確認(rèn)，同時(shí)，現(xiàn)場做好標(biāo)識(shí)，為 修 做好準(zhǔn)備。

檢修管理最終還是要落實(shí)到檢修過程中， 修 的過程，同樣注重文件體系的建立和貫徹執(zhí)行，要對(duì)每一類型的缺陷編制相應(yīng)的具體施工方案，做到科學(xué)修理。同時(shí)加強(qiáng)過程質(zhì)量控制與監(jiān)督，加強(qiáng)質(zhì)量驗(yàn)收，不能遺留，閉環(huán)控制，并對(duì)交付的修后處理情況跟蹤復(fù)檢，閉環(huán)管理。

2.5 做好人的管理

在鍋爐受熱面精細(xì)化檢修管理中，人作為直接的決策者、管理者和執(zhí)行者，是最重要的因素。人作為控制的對(duì)象，要避免其產(chǎn)生失誤；作為控制的動(dòng)力，要充分調(diào)動(dòng)人的積極性，發(fā)揮人的主導(dǎo)作用。

一是明確分工和責(zé)任，制定科學(xué)合理的激勵(lì)機(jī)制，并落實(shí)到人；二是加強(qiáng)檢修人員的培訓(xùn)，通過培訓(xùn)提高檢修人員的綜合素質(zhì)、工作技能、技術(shù)水平、管理水平和道德品質(zhì)；三是領(lǐng)導(dǎo)重視，作為決策者，重視不僅僅體現(xiàn)在上面兩點(diǎn)，而是親自參與，進(jìn)爐膛、做表率，這也是最重要的一點(diǎn)。

3 結(jié)語

鍋爐四管精細(xì)化檢修作為保證火電機(jī)組長周期運(yùn)行的重要環(huán)節(jié)，是保證機(jī)組安全、可靠、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保運(yùn)行的重要基礎(chǔ)。加強(qiáng)鍋爐四管精細(xì)化檢修管理以及人的因素的控制管理，加強(qiáng)過程質(zhì)量控制與監(jiān)督，做到 精檢細(xì)檢，精修細(xì)修 ，閉環(huán)控制，可大幅度減少鍋爐四管泄漏頻次。