1、锅炉“四管”泄漏原因分析及预防措施【摘要】：锅炉作为火力发电厂的重要设备，其服役环境差，影响因素多，因锅炉原因造成火力发电厂非计划停运的占比高达 51.7%，而锅炉设备中，因“四管”泄漏而造成火力发电厂非计划停运的原因占比高达 81.4%，因此，华润电力湖南有限公司借鉴湖南电力科学研究院、广东电力科学研究院及云南相同类型机组“四管”防磨防爆先进经验，结合本公司设备特点，进行锅炉“四管”泄漏原因的分析及预防措施的探讨。【关键词】：“四管”泄漏；原因分析；预防措施 中图分类号：TK22 文献标识码：A 前言 锅炉“四管”作为锅炉本体中主要的承压部件，主要包括过热器、再热器、水冷壁和省煤器，此“四管
2、”承担着给水加热，给水蒸发，加热蒸汽过饱和和加热再热蒸汽的功能，一旦发生泄漏，机组不得不停机处理，随着煤炭市场供需紧张，燃烧煤种达不到设计要求，甚至需要进行混煤掺烧等手段降低运营成本，这对“四管”防磨防爆带来新的挑战，因此做好“四管”泄漏的原因分析和预防措施对提高企业利益，提升企业形象，增强企业竞争力意义重大。 “四管”泄漏统计 经过对 25 家电厂共计 86 次“四管”泄漏进行统计分析，发现“四管”泄漏中，过热器泄漏占据“四管”泄漏的比重高达 55%，如图 1 所示。依据我司 2007 年至 2013 年过热器泄漏统计和云南某同类型 6 台机组2006 年至 2013 年 58 次“四管”泄
3、漏统计，总结发现过热器泄漏比重高达 55.1%，水冷壁占比 29.3%，再热器占比 10.3%，省煤器占比 5.3%如图2 所示。 过热器又分为高温过热器、低温过热器、屏式过热器、包墙过热器（包墙过热器、顶棚过热器和中隔墙过热器） ，对我司和云南某电厂过热器 32 次泄漏统计分析，得到图 3，由图可知，过热器泄漏中，包墙过热器和高温过热器两项占比高达 81%。为“四管”泄漏关注的重点对象。 泄漏原因分析 通过对以上电厂泄漏进行统计分析，并进行原因归类总结，总体可以分为过热、磨损、设计缺陷和焊接质量控制不当四大类。依据泄漏次数占比比重，从重到轻分别为焊接质量控制不当 38.6%，磨损 28.4%
4、，设计缺陷 18.2%，过热 14.8%。 如图 4 所示。对非同类型机组 86 次泄漏和同类型机组 58 次泄漏分析，其数据详见表 1，可得到如下结论：导致过热器、水冷壁和省煤器泄漏的主要原因在于焊接质量控制不当，导致再热器泄漏的主要原因是磨损，导致高温过热器泄漏的主要原因在于短期过热： 表 1“四管”泄漏原因分析统计 机组类别 失效形式部件名称 过热 磨损 设计 焊接 总计 短期过热 长期过热 飞灰磨损 机械磨损 母材缺陷 焊口/缝缺陷 膨胀不均 附件焊 承压焊口 非同类型机组 屏式过热器 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 包墙过热器 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 低温过热
5、器 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 高温过热器 2 0 1 0 0 0 0 0 0 3 低温再热器 0 0 2 0 0 0 0 1 0 3 高温再热器 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 省煤器 0 0 1 0 2 2 0 0 1 6 水冷壁 4 0 4 1 0 0 0 3 0 12 总计 7 0 10 1 2 2 0 5 1 28 同类型机组 屏式过热器 1 0 0 4 0 0 0 0 0 5 包墙过热器 0 0 3 0 2 1 1 12 2 21 低温过热器 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 高温过热器 4 1 1 0 0 0 0 0 0 6 低温再热器 0 0 1 0
6、1 0 0 3 0 5 高温再热器 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 省煤器 0 0 0 0 0 1 0 1 1 3 水冷壁 0 0 4 0 3 1 2 7 1 18 总计 5 1 10 4 6 3 3 24 4 60 总计 12 1 20 5 8 5 3 29 5 88 焊接质量控制不当 焊接质量控制不当主要包括承压焊口焊接质量控制不当和附件焊焊接质量控制不当，承压焊口焊接质量控制不当主要包括焊接内部缺陷漏检，母材割伤未发现、用错焊材及防异物措施不到位；附件焊（鳍片密封焊、吊耳焊接及防磨片焊接）质量控制不当主要包括工艺卡制定不合理、损伤母材、焊接熔池过深、焊接电流过大等； 磨损 磨损主
7、要包括飞灰磨损和机械磨损，其中飞灰磨损占主要比重。飞灰磨损主要包括烟气磨损和吹灰器吹损。 短期过热 短期过热的主要原因包括母材质量不达标、超温运行和异物堵塞等。预防措施 焊接质量控制不当 借鉴焊接工艺评定，编制焊接工艺卡并组织落实； 焊接所使用焊材、母材需进行 100%光谱检验，并在焊接结束后进行100%光谱复核，如果焊口数量较多，可进行 10%的抽检； 焊接过程中要做好防异物措施，焊前做好防异物进入措施，充氩焊接过程中要采用水溶性纸进行管道密封充氩； 严格按照无损检测相关工艺对承压焊口进行无损检测，对有疑问缺陷更换检测方法进行复检； 附件焊焊缝焊后进行外观检查，不合格进行打磨或补焊处理，外观
8、合格后方可进行无损检测或者磁记忆检测； 焊后严格执行三级验收制度，并对验收焊口进行签字见证，责任落实到人。 磨损 烟气磨损 逢停必进行防磨防爆检查，检查管壁减薄和防磨片服役情况，并进行增加和更换防磨片； 依据管壁减薄情况，检查和消除烟气走廊； 对于磨损量不大，防磨片不好加装的位置，进行防磨热喷涂； 通过风量的调整，控制锅炉负压，从而调整烟气的流速； 通过运行手段，控制火焰中心高度，降低烟气中的粉尘携带量。 吹灰磨损 吹灰前需检查吹灰蒸汽过热度，保证吹灰温度大于 230且压力大于2MPa,从而消除蒸汽吹灰带水； 加强现场巡检频次，优化蒸汽吹灰方式，减少不必要的吹灰投入； 采用新型吹灰方式（声波吹
9、灰）代替现有的蒸汽吹灰方式； 重点检查吹灰通道和吹灰孔管道的磨损状况，并加装防磨片或进行防磨热喷涂。 短期过热 锅炉用钢原材入库前进行材质复核，检查产品质量证明书，并取样送有资质单位进行理化分析； 防止因氧化皮堵塞或水冷壁结垢而造成传热恶化导致泄漏，运行中每周对汽水品质进行化学监督，受热面金属壁温通过“超温统计”软件进行监控，并落实到运行当班值次；检修过程中，对高温过热器和高温再热器底部弯头进行 10%的射线检测，判断氧化皮堆积厚度，对减温器喷头及联箱进行内窥镜检查；防异物措施参照 3.1 执行。 结束语： 我司采用精益管理思想中分层聚焦的方法，将主要的矛盾集中于一点后进行针对性的预防措施，从
10、而减少了“四管”泄漏的频次，由 2012年度的 2 次降低至 2013 年度的“零”泄漏。锅炉“四管”安全运行是整个发电厂安全生产的重中之重。防止锅炉“四管”泄漏没有捷径可走，只有不断的摸索总结，举一反三，实实在在地投入人力、物力和精力，采取应修必修、修必修好的态度，才能保证锅炉“四管”设备的安全。 参考文献： 1广东电科院及湖南电科院金属监督年会资料，2012. 2周昕.火力发电厂锅炉受热面失效分析与预防M. 北京：中国电力出版社，2004. 3蔡文河 严苏星. 电站重要金属部件的失效及其监督M.北京：中国电力出版社，2009. 作者简介：吴忠武 男 青海 1985 年 5 月出生 本科学历，助理工程师，从事公司技术支持部金属监督专业的设备管理、维护、检修、技术改造等工作。
