电厂杂项管道爆管原因分析及对策

摘 要：针对火电厂杂项管道经常出现的爆管问题，对其产生原因从设计、施工、运行维护等方面进行分析，并给出具体的防范措施，这些措施可有效防止爆管问题的发生，延长管道的使用寿命，对电厂管道的安装和运行管理具有重要的参考意义。

关键词：杂项管道；爆管；分析及对策

0 引言

通常将电厂锅炉和汽机侧直径小于76mm的疏水、放气、取样、加药等小管道称为杂项管道，这些管道种类和数量繁多、材质多样、遍布整个热力系统，它们是维持系统功能不可或缺的重要部分。近年来，杂项管道出现爆管的现象层出不穷，一方面影响了电厂正常的生产运行，另一方面也容易造成安全和人生伤亡事故。根据多年实践经验，对杂项管道爆管的原因多方面分析，并提出相应的防范措施。

1 电厂杂项管道爆管的原因

管道爆管的直接原因，主要是焊口部位存在质量问题，或弯头、变径管部位由于流体长时间冲刷、磨损、腐蚀导致壁厚减薄进而造成强度减弱引起管道爆管。以下从设计、施工安装、运行维护等方面对其原因进行分析。

1.1 设计方面

目前直径小于76mm的杂项管道，设计院一般不出图，而是要求施工单位根据现场的具体情况进行布置，即所谓二次设计。施工单位普遍存在二次设计能力较弱的问题，根据现场情况进行布置，导致管道布局不符合设计规范要求，一是支吊架数量设置太少或型式选取不正确，管道自身重量加上保温层重量以及管内流体的重量超过管子的承受力，致使管子变形或因冲击力过大导致应力集中而出现变形或焊口拉裂。其次，部分管道由于设置的膨胀弯不合理或预留的膨胀方向错误，导致热膨胀时管子无法消化吸收其热变形，致使部分管子内部或弯头、三通等连接处应力过于集中，进而造成焊口部位变形撕裂。此外，管道设计材质不正确，或压力等级选取错误也是造成管道爆管的原因。

1.2 施工安装方面

目前各施工单位对小口径管道的施工重视程度普遍不够，施工单位往往只重视疏放水、放气、取样、加药系统一次门之前的安装工作，对二次门之后的管道系统普遍不够重视。

部分弯头由施工企业利用弯管机自行弯制，弯制后没有按规定测量弯头的椭圆度、壁厚减薄量。若弯头椭圆度较大，将对管内流体的正常流动产生阻力，流体也会对管道内部产生冲刷摩擦，从而造成管子厚度逐渐变薄；若弯头外侧壁厚减薄量超标，管子在流体的反复冲击摩擦下厚度进一步减薄直至爆管。实践证明，弯头的弯曲半径越小，弯头外侧壁厚减薄量越大。施工过程中，部分三通是在管道上直接扩孔插入垂直管段后焊接而成，交叉口扩孔尺寸不合适或三通根部焊接质量不合格，都容易造成三通接口处强度不足而发生泄露。

管道对口焊接后，施工单位对杂项管道的无损检测工作不够重视，往往只抽检少部分焊口进行无损检测，剩余大部分焊口易被忽略，导致部分不合格焊口带病运行。

施工单位、监理及建设单位不够重视，质量检验工作不具体、不到位。往往只重视小管道漂亮的外观布局，忽略布置是否科学合理、质量是否真正符合规范要求。

1.3 运行维护方面

电厂投运后，多数杂项管道在排污、疏放水等过程中温度变化剧烈，管道在急剧膨胀的过程中产生较大应力，对其机械性能产生不利影响。

在平时的生产过程中，只要杂项管道不出现爆管泄露等质量问题，一般没有人关注其缺陷和隐患，加之管道被厚厚的保温层覆盖，定期监督检查工作受到一定的限制，无法较为便捷地开展工作。即使在大小修期间，由于各电厂主要忙于受热面检查维修等工作，很少有精力对各条杂项管道进行金属监督和隐患排查，致使部分问题被人为忽视。部分老旧电厂的杂项管道年久失修，打开保温层后发现管道经多年的腐蚀锈迹斑斑，有效厚度严重不足，这都是导致管道爆管的潜在因素。

2 杂项管道爆管的防范对策

想从根本上解决管道爆管就要对症下药，针对设计、施工、运行维护三个方面进行强化，从技术上、措施上和管理上采取相应的对策。

2.1 加强设计指导、按规范进行二次设计

设计单位对直径小于76mm的杂项管道，要在施工前对施工单位进行详细交底，并要求施工单位对设计规范吃透、把准，提高二次设计的能力和水平。支吊架的类型和布局需根据管道型号和走向确定，并且膨胀弯的设置和预留膨胀方向要合理，避免影响管道的热膨胀。同时在管道材质的选型等方面也应该加强监督，避免出现设计过程中用错管道的现象发生。

2.2 科学、规范、按要求施工

对电厂杂项管道系统中二次门以后的管道应引起足够的重视，施工工艺和检验标准不应低于一次门之前的要求。用弯管机弯制的弯头应注意弯曲半径不宜过小，按比例对椭圆度和壁厚进行抽样检验，发现椭圆度超标或壁厚减薄量超标应进一步扩大检查范围，并剔除不合格的弯头。三通和异径管件使用成品，避免人为加工制作。同时应加强对焊接工艺的控制，小口径管道也要编制焊接工艺卡，并严格选定焊材、焊接方法及持证上岗的焊接人员。管道焊接完后及时对焊口部位进行无损检测，提高抽样比例，发现不合格率超标，应扩大抽检比例，对缺陷进行修复。

各施工单位、监理和建设单位应引起足够的重视，按标准和规范检查杂项管道的设计和安装质量，发现不合格，应立即责成施工单位进行更改。

2.3 加强检修和维护工作

运行中注意对杂项管道的保护，定排、疏排水等操作要缓慢，在温度较低的冬季应缓慢开启一二次门进行暖管，避免管道骤冷骤热产生应力变化而影响强度。同时电厂应提高认识，定期检查杂项管道是否变形和弯曲，支吊架是否起作用，防腐保温是否完好，管道是否有跑冒滴漏现场，并在大小修期间对部分管道进行抽检，重点检查金相组织是否变化、管件厚度是否合格、焊口无损检测是否发现裂纹等内容。

3 结束语

做好杂项管道的事故预防工作是电厂实现安全生产的重要内容之一，以上预防措施需要在电厂基建期及投产后严格执行，除此之外，还应以DL/647-2004《电站锅炉压力容器检验规程》及其他焊接、设计手册等规范为依据，严格控制好电厂杂项管道的设计、施工和运行维护等方面的工作，确保不出现质量问题。

参考文献：

[1]牛玉宝，王秀英.浅谈电厂中低压管道安装工艺科学之友，2010（07）.

作者简介：杨茂猛，男（1984-），山东兖州人，助理工程师，2007年7月毕业于山东电力高等专科学校，热能与动力工程专业，从事锅炉及附属设备安装与检修工作。endprint