浅谈锅炉“四管”泄漏的预防措施

任海云

锅炉的“四管”，即水冷壁、省煤器、过热器和再热器，是电站锅炉关键部件之一，“四管”直接承担着锅炉的全部蒸发任务，是锅炉完成由给水转化为合格干蒸汽的主要载体，在正常运行中，如果锅炉“四管”发生泄漏，就只有采取强迫停运而进行抢修。防止锅炉“四管”泄漏，加强对锅炉“四管”的防磨防爆检查力度，将“四管”泄漏的机率降到最低程度，对于提高电厂发电机组利用小时数，保证电网的安全和稳定，提高企业的经济效益、树立企业的形象、增强企业的竞争力，具有十分重大的意义。

一、防磨防爆检查情况

1.总体管理思路。防止锅炉“四管”泄漏的原则是坚持“趋势分析、超前控制、重在检查”。将金属监督检验“预测”工作和检修中防磨防爆“检查”工作有机地结合起来。通过检查，掌握规律，从而预测四管的劣化倾向、检查重点、修理方法。通过预测，指导结合，总结经验，进一步提高管理水平和技术水平。

防止锅炉“四管”泄漏管理的中心思想是“落实责任、闭环管理”，做到组织健全、程序合理、管理有序、责任落实、持续改进、闭环控制。

防止锅炉“四管”泄漏采取“统筹分析、综合判断”的方法指导思想。将运行、检修、技术监控等各种资料数据进行统筹分析，从中寻求四管的劣化趋势和原因。通过综合判断，指导各种管理工作。

2.人员构成及学习培训。自2006年第一台机组投产以后，陕西锦能公司以锅炉本体班为基础，会同金属监督人员成立了防磨防爆小组，主要由工作经验丰富能够完全独立检查的能力人员组成，并融入刚入职大学生，签订师徒协议形式，形成层次高低搭配梯队的良性作战团队，机组检修时分为若干小组开展工作，按照受热面结构和方便工作的原则划分责任区，然后根据检修工期长短安排3-5次交换责任区进行互查，防止出现漏检，另安排一组人员进行跟踪复查。

3.分析总结，重点检查，有的放矢。① 建立组织，落实责任。公司建立了防磨防爆工作组织机构，落实责任，做到责任到人，压力到位，要求防磨防爆小组严格按照防磨防爆活动安排的规定，积极开展防磨防爆工作，全面提高机组健康水平。②数据积累，分析总结。防磨防爆小组将历次锅炉超温次数及部位都记录在案，同时收集系统内其它同类型机组出现的“四管”泄漏情况，归类分析整理存档，以便机组检修时抓住重点。③全面检查，重点明确。根据人员结构特点，分成若干小组分工实施，第一组检查组织落实检查前的各种准备工作，负责一级检查工作。第二组负责组织检查前的技术交底，学习防磨防爆相关项目内容，负责二级检查工作。同时负责安健环专工负责防磨防爆检查的安全工作。

二、潜在原因分析

1.运行中超温。陕西锦能公司是四角切向燃烧锅炉，在炉膛内形成的旋转上升烟气流在到达炉膛出口进入水平烟道时，烟气流将由旋转运动变为直线运动，此时气流将以原旋转圆周的切线方向进入水平烟道内，这就使烟气流偏向于烟道的某一侧，形成了水平烟道左右侧的烟温偏差，在运行稍有操件不当即可导致炉管超温理现象发生。二次汽对热偏差的敏感性亦比一次汽强得多，加上二次汽的对流放热系数较一次汽低，使再热器受热面金属壁温更高，更易产生超温爆管问题。

2.焊接不合格。在“四管”缺陷处理过程中，可能由于焊工的焊接标准不高，使焊接质量达不到规定要求，焊后的质量检测不到位等形成以后在该部位发生爆管的隐患。

3.飞灰冲刷。飞灰冲刷主要出现的尾部受热面，烟气携带的灰粉颗粒在尾部烟道中造成的冲刷最为严重，吹损部位主要是低温过热器、省煤器、低温过热器入口联箱、下部过热器环形联箱等。由于锅炉运行中原煤不断燃烧，燃烧后飞灰浓度急剧增加，对受热面的磨损也是日益严重。灰粉的增加还导致了受热面的积灰存在，特别在过热器、再热器和水冷壁部位，积灰增加后，不能及时被清理后，导致该部位管子传热效果降低，金属壁温降低，在350℃以下的积灰还能吸附SO2，导致管子的腐蚀加剧。特别是飞灰中的SiO2含量对磨损的程度影响更大，当其含量超过60%时，磨损显著加剧，因此锅炉中省煤器的磨损往往比过热器的磨损要快些，所以对低温段受热面的防磨要更多的关注。由于原煤中灰粉的存在和制粉过程的磨损存在飞灰磨损是不可避免的。

4.管道应力集中。产生应力集 中主要是由于锅炉结构及机组启动中升温升压速率控制不好等原因造成的。在锅炉下部前后拱及左右侧墙之间的结合部分在锅炉启停过程中会发生膨胀不畅造成应力集中，拉裂管子。另外由于煤质原因使锅炉结焦严重，大焦下落使渣斗内的温度相对较低的水，被溅到底部水冷壁管壁上，造成该区域管壁热应力集中；机组负荷变化，炉膛热负荷变化速度大，使底部水冷壁产生热应力；机组启停炉时，炉膛内升降温速度过快，使水冷壁产生热应力。三种热应力的综合作用，使该区域的应力达到峰值，长期作用在此应力下就极易引发泄漏。

5.吹灰器吹损以及机械磨损。吹灰器吹损有以下几个原因：吹灰器内漏；吹灰器不旋转；吹灰器吹灰时带水；吹灰器吹灰蒸汽压力过高等。由于管卡、支吊架松动，定位块脱落，在运行过程中与管子相互摩擦刮蹭，天长日久就会出现管子的磨损，这是管子尤其是再热器管子发生爆破的一个隐患。我厂曾出现磨损的部位是末再管卡处及低温过热器支吊架处，为此我厂对末再管卡全部进行了更换。

6.检修过程中机械损伤。检修过程中由于人为的原因使金属表面受伤、强度降低或出现应力集中不能承受介质的压力而产生的爆管。检修中经常锯割管道或对部分管道修复，不小心时容易伤到其它管子而没有及时发现，或者在焊接、气割其它管子时误碰到邻近管道没有及时发现或处理。焊接管子没有严格按照焊接工艺进行或热处理没有达到预定的目标也可列为机械损伤。此类泄漏是完全可以避免的，主要是加强检修的责任心和检修时的监督，及时发现和消除损伤的管子。

7.炉水品质不合格。炉水品质不合格，水冷壁管内结垢和化学腐蚀；节流孔板错位安装，导致受热强的管子节流空板直径小，管子过热爆管等等，都是常见的管道故障原因，故应加强对炉水、给水的化学监督，同时定期对受热面管子进行定期割管检查。endprint

三、预防措施

1.加强运行管理。①严格执行设备巡回检查制度，当发现四管泄漏情况时应通知检修及有关人员迅速查清泄漏部位或报告值长按有关规定及时处理；②严密监视锅炉蒸汽参数、蒸发量，水位及燃煤量，防止超温超压、满水或缺水事故发生；③锅炉启停严格按启停曲线进行，控制锅炉参数和各受热面的管壁温度在允许范围内，并严密监视，及时调整，防止锅炉各参数大起大落；④锅炉燃烧器应对称均匀地投入，保证火焰中心适宜，防止结渣，减少热偏差，注意控制好风量，避免风量过大或缺氧燃烧，防止锅炉尾部再燃烧或过热器超温；⑤加强对过热器、再热器管壁温的监测，实事求是地做好记录，发现超温应及时分析原因，并尽可能首先从运行调整上解决超温问题。

2.加强检修中防磨防爆检查管理。①机组计划检修时宏观检查吹灰器孔周围的管子，对检查中发现的存在吹损的管子加装防磨罩，并对吹灰器进行检查检修；对内漏的吹灰器必须及时更换合格的DVT阀；对不旋转的吹灰器进行检修，修复或更换旋转电机及变速箱。②针对管道应力集中产生泄漏，每次检修时对水冷壁前后拱和左右侧墙的结合区域及渣斗上方人孔门处进行仔细检查，检查工作主要包括：宏观检查水冷壁四角因膨胀不畅而易拉裂的部位；并对渣斗上方人孔门及前后拱容易产生热应力的区域用测量应力的仪器进行测量，检查应力集中是否超标；每次锅炉启动中做好水冷壁的膨胀记录，判断膨胀是否正常。③对于定位块脱落，管卡松动造成的管子磨损我们采取重新焊接定位块，调整管卡子的方法进行处理，并且加强在机组大小修过程中对管子支吊架及管卡等部位的检查。

3.加强对焊工的业务培训管理。提高焊接质量标准，严格执行焊接工艺要求，焊后探伤处理要仔细，确保不留事故隐患。安装焊接缺陷是威胁锅炉“四管”泄漏的最大安全隐患。因此，我们要吸取教训，把焊接管理放在首位，一方面重点抓好焊工培训与上岗前的对口练习工作；另一方面要严格焊接检验制度，切实加强焊工自检，技术人员专检及探伤人员探伤的工序制度。

4.加强对吹灰管理。应根据实际情况确定锅炉受热面吹灰的周期，并防止吹灰时漏气、漏水或吹损受热面。锅炉结渣时，应及时进行吹灰和清除，防止形成大渣块掉落砸坏冷灰斗水冷壁管。

5.加强质量验收监督管理。领购的合金材料及零部件在使用前，必须进行100%光谱分析，严防钢材错用。对高温紧固件备品，使用前进行100%硬度复查。材料代用必须征得金属监督专工同意，公司总工程师批准。

6.加强金属监督管理。金属监督工作的目的是要及时发现和消除设备的金属缺陷，防止金属部件失效。继续健全设备技术档案，总结经验，在此基础上有针对性地提出防范措施。通过以上措施，做到超前预测，加强预防，力争避免由于检修、检查不到位及监督不力造成的事故。

7.做好“四管”泄漏事故分析。对“四管”泄漏事故要如实反映泄漏前的运行工况及处理措施。认真查明原因，明确责任，坚持“四不放过”原则，以便吸取教训，采取相应的改进措施。endprint