殷長虹
【摘 要】鍋爐爆管泄露主要集中在鍋爐水冷壁,過熱器,再熱器以及省煤器這些部件上。以下就爆管原因以及解決對策進行具體討論,為電廠鍋爐檢修提供檢查方向與檢修重點,保障鍋爐安全穩(wěn)定運行。
【關(guān)鍵詞】電廠施工;鍋爐爆管;泄露
1 電廠鍋爐爆管和泄露預防意義
防止鍋爐爆管和泄露是電力施工建設(shè)中的一項綜合過程,應當在工作中加強安裝、運行檢修管理。但是在實際工作中,經(jīng)常因為安裝技術(shù)手段和方法的不成熟或者工作人員馬虎大意而產(chǎn)生質(zhì)量隱患。因此,我們有必要對這些問題進行全面處理和預防。在實際生產(chǎn)實踐中,我們不斷的總結(jié)工作經(jīng)驗,以便在施工階段對可能影響到鍋爐安裝質(zhì)量的因素進行預防,為系統(tǒng)的完善施工建設(shè)提供安全、穩(wěn)定的運行基礎(chǔ),進而達到鍋爐安全、穩(wěn)定運行的目的。
2 電廠鍋爐爆管和泄露的主要原因
2.1 磨損原因造成的爆管
飛灰磨損和機械磨損是鍋爐受熱面管子的主要磨損形式。其表現(xiàn)特征為管子外表面光亮,且壁厚持續(xù)變小。造成飛灰磨損的因素有很多,其中涉及結(jié)構(gòu)、設(shè)計以及安裝等多方面的問題。煙氣形成的走廊主要集中在省煤器的管排與護墻之間、以及彎頭與護墻之間;再熱器與兩側(cè)護墻之間,該區(qū)域主要特點是流動阻力低,煙氣的局部流速大大超過平均煙氣速度,這樣夾雜在煙氣的固體磨粒會加重對管排的磨損。嚴重磨損主要發(fā)生的部位是彎頭處、管卡附近的管子以及穿過墻體的管排處。機械摩擦主要是因安電廠建設(shè)施工疏忽而導致的管子未固定,或因管卡子受熱產(chǎn)生形變,導致管排運行中發(fā)生震動或與管卡子發(fā)生碰撞摩擦,嚴重時發(fā)生爆管泄露。
2.2 腐蝕原因造成的爆管
腐蝕主要分為因管內(nèi)水質(zhì)原因引起的化學腐蝕,以及因關(guān)外溫度引起的高溫腐蝕。腐蝕累積到一定程度會發(fā)生爆管泄露。因管內(nèi)鍋爐水經(jīng)過處理后,其含有的雜質(zhì)形成沉淀或膠裝物分離,正常運行時,水對管內(nèi)壁的腐蝕可以忽略。高溫腐蝕才是腐蝕爆管的主要原因,反應類型為,硫化物腐蝕、氯化物腐蝕以及硫酸鹽腐蝕,形成的熔點很低的堿金屬,在高溫下融化流動破壞管子外表面的氧化鐵保護層,形成腐蝕。高溫腐蝕顧名思義發(fā)生在高溫部位,主要發(fā)生在水冷壁靠近燃燒的高溫區(qū)域,表現(xiàn)形式為向火側(cè)的管壁腐蝕速率快,管壁減薄,而背火側(cè)幾乎不發(fā)生此類型腐蝕,管壁沒有明顯變化。
2.3 過熱原因造成的爆管
過熱爆管主要發(fā)生在過熱器和再熱器的受熱面,因煙氣溫度極高,而管內(nèi)蒸汽換熱能力有限,受熱面溫度超過管子材料的金屬許用溫度,造成管子金相組織變化,在內(nèi)壓作用下發(fā)生形變最終發(fā)生過熱爆管。應嚴格控制管內(nèi)的蒸汽溫度變化。過熱過程又分為長期型和短期型。長期型過熱發(fā)生在過熱器的外圍以及再熱器的向火側(cè),管壁溫度長時間運行在介于材料的許用溫度極限值和設(shè)計溫度值之間,特點是溫度持續(xù)時間長,但超過設(shè)計值的幅度有限,后果是管材組織發(fā)生變化,管壁的厚度變薄,發(fā)生蠕變,管徑均勻變粗,整體強度指標不斷降低,變粗,最終爆管泄露。爆管特征符合蠕變斷裂特性,呈現(xiàn)脆性坡口,表面粗糙,邊緣為鈍邊。短期型過熱過程多發(fā)生在與火焰直接接觸以及直接接受熱輻射的管子上,管子表面溫度高于材料許用溫度極限,材料在該溫度下性能急劇下降,在內(nèi)壓作用下向外脹管最終破裂。破口管壁形狀呈刀刃狀,因塑性變形外徑明顯變大;破口形狀多為喇叭形和薄唇形,破口周圍金屬硬度較高,外表面氧化皮厚度與過熱時間成正比。造成過熱的原因有很多,如設(shè)計缺陷導致爐膛高度較矮,火焰的中心向后偏移,受熱表面過大,受熱面材料選取安全余量不足,管內(nèi)的介質(zhì)流動速度不合理,換熱能力計算不足都會引起全面或局部超溫過熱現(xiàn)象;另外在安裝使用中沒有認真清洗管路,造成管路堵塞也會使受熱面超溫;電廠鍋爐實際運轉(zhuǎn)過程中,因控制燃燒問題造成火焰中心偏移,煙氣溫度過高,因燃燒不充分在煙道中形成二次燃燒,減溫水投用不當?shù)榷紩斐墒軣崦孢^熱。
2.4 焊接質(zhì)量造成的爆管
鍋爐的受熱面是由管排組成,每個管排是通過單根管子組焊形成,整個受熱面的焊點數(shù)量及其龐大。故焊接缺陷也是鍋爐爆管泄露的一個主要原因。應在焊接安裝、檢驗的全過程進行監(jiān)控,對可能產(chǎn)生缺陷設(shè)置防控預案,通過無損檢測手段以及氣密水壓試驗保證焊縫的質(zhì)量。
2.5 酸洗后清洗不到位造成的爆管
鍋爐在進行酸洗之后,通常會有大量焊渣、淤泥等一些大顆粒雜物淤積在其蒸發(fā)段的出入口聯(lián)箱尤其是入口聯(lián)箱的分配管中的節(jié)流孔處,在酸洗之后對鍋爐的清洗工作不到位,不徹底會導致雜物殘留在管內(nèi),導致管道堵塞,進而引發(fā)鍋爐爆管等事故。因此,在鍋爐的酸洗之后,應對帶有節(jié)流孔板的入口聯(lián)箱分配管以及所有入口聯(lián)箱的端蓋進行徹底的清理。同時,應按一定比例定期抽查出口聯(lián)箱,根據(jù)抽查的情況確定需要進行割開的聯(lián)箱端蓋的數(shù)量。對酸洗后的受熱面管進行取樣時,應盡量在水平段取樣,并用機械切割法進行切割。
3 鍋爐爆管的防控對策
3.1 加強管路四管的日常檢查力度
通過日常的檢查可以及時發(fā)現(xiàn)泄漏,應建立日常巡檢制度,及時發(fā)現(xiàn)隱患,設(shè)立專人巡檢,明確巡檢職責,巡檢范圍,并做好日常檢查記錄,從程序上控制設(shè)備運行的穩(wěn)定性。為快速確定鍋爐管路泄露區(qū)域可以采用超聲波撿漏技術(shù),通過超聲波來捕捉泄露過程中噪音,對比背景噪聲快速定位泄露位置。
3.2 加強維護檢修,有重點的降低磨損
在維修期間應設(shè)專門的防爆防磨小組,對四管進行全面檢查,及時發(fā)現(xiàn)高溫腐蝕、膨脹變形、磨損、脹管等問題,及時消除隱患。對上述分析的易發(fā)生磨損部位應定期進行壁厚測量,對易發(fā)生超溫部位應做局部取樣進行金相分析。對于問題管子應及時更換。另外對于易于發(fā)生磨損部位,應積極與設(shè)計單位聯(lián)系進行技術(shù)改造,加裝防磨瓦,及時固定管卡子、防止煙氣走廊的形成。
3.3 加強操作管理
操作運行人員應嚴格執(zhí)行操作程序,并對四管工作狀態(tài)進行嚴密監(jiān)測,避免超溫現(xiàn)象發(fā)生。應從原料煤進入爐膛開始,就密切關(guān)注爐風調(diào)整,注意煤粉與空氣的比例,控制燃料燃燒充分,避免發(fā)生二次燃燒。另外還要注意控制煤粉的顆粒大小,減少設(shè)備的磨損;應及時對受熱面進行吹灰,防止管材超溫;檢測鍋爐水的品質(zhì),除氧除鹽應符合規(guī)定要求。
3.4 加強小直徑管道的泄露影響
對于鍋爐排污管、取樣管以及儀表管路等小直徑鍋爐管路,因焊接、腐蝕、以及本身材料缺陷等方面,也可能造成泄露事故。應合理選擇耐腐蝕材料,必要時可以換成不銹鋼;控制焊接質(zhì)量,也可有效的減少漏點。在運行中發(fā)現(xiàn)泄漏可采取注膠等臨時性的補救措施。帶壓堵漏優(yōu)點在于不影響設(shè)備正常運轉(zhuǎn),不破壞設(shè)備外觀。臨時措施部位應做好記錄,在停機檢修期間進行徹底修復。
4 結(jié)束語
作為電廠施工建設(shè)中一項復雜且至關(guān)重要的工程,防止鍋爐爆管及泄露必須被重視。需要加強對鍋爐安裝、運行到檢修每個步驟的管理。在不斷的實踐中總結(jié)經(jīng)驗,從而能夠在電廠施工建設(shè)中提前將相關(guān)影響因素進行控制與管理,保障電廠施工建設(shè)過程的安全與穩(wěn)定,從而有利于電廠的安全、穩(wěn)定運行。
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