低再出口管爆漏原因分析及处理方法

谢赞凯

摘要：锅炉顶部大包内各类集箱和管子密布，因此当大包内管子发生泄漏后危害十分大，而且寻找爆口和处理爆口均十分困难。本文作者对该公司低温再热器出口管爆漏部位查找和爆口处理方法进行了分析和描述，很大程度上提高了检修效率，节约了生产成本，其方法值得同类机组借鉴。

关键词：低温再热器；锅炉；管子；焊口

某厂是“上大压小”项目，2011年9月获得国家能源局同意项目开展前期工作，2013年12月获得国家能源局核准同意建设，建设规模为2×660MW超超临界燃煤发电机组。锅炉由上海锅炉厂有限责任公司设计、制造的超超临界变压直流锅炉，型号为SG2037/26.15M6010，属单炉膛、一次再热、采用四角切圆燃烧方式、平衡通风、锅炉采用露天布置、固态排渣、全钢构架、全悬吊结构Π型锅炉。

1 事件描述

2016年8月5日15：30时左右该厂运行值班人员巡检发现1号炉大包B侧靠再热器侧人孔门处有疑似蒸汽泄漏声。对比同部位A、B两侧人孔门声响，确定1号炉大包B侧靠再热器侧确有蒸汽泄漏声响。查看DCS“锅炉四管”检漏装数据发现15：50时至16：10时“锅炉四管”检漏装置21号通道（大包附近）模拟量由15%突升到90%，显示泄露报警。锅炉本体检修人员和热工技术人员对检漏装置进行检查，未发现“锅炉四管”检漏装置用压缩空气管有漏现象，因此排除因压缩空气管泄露造成“锅炉四管”检漏装置误动作报警。虽然1号炉“锅炉四管”检漏装置21号通道泄漏报警信号不久后消失，且1号机组运行参数无明显异常。但是 1号炉大包B侧靠再热器侧蒸汽泄露声响依旧存在，检漏装置21通道历史频谱有高频信号，且可以确定“锅炉四管”检漏装置非误报警。因此结合经验分析可以初步确认“锅炉四管”发生泄漏，但是蒸汽泄露量不大。随后1号机组开始做好停机准备工作，检修开始准备停机后检修工作。

2016年8月7日接中调通知可以进行1、2号机组调机工作，先开启2号机组，8日19：00 1号机组停机。8月16日炉内温度降至允许检修温度，大包内温度也低于40℃。检修班组人员进入大包检查并未发现爆口，也未发现蒸汽泄露痕迹。由于大包内集箱密布，管子排列紧密，虽逐一排查，但仍未发现泄露点。

2 原因分析及处理办法

由于检修人员通过检查并未发现泄漏点，因此需要采取压力试验的方式查找泄漏点。但是在尽可能节省检修成本、缩短检修工期、降低检修劳动强度的情况下应该采用哪种压力试验方式，如何进行压力试验均需要分析确定。

2.1 爆口查找方法分析

2.1.1压力试验方式的确定

结合电厂实际情况压力试验的方式主要有两种，一种是水压试验，一种是气压试验。对二者进行比较我们可以发现如果采用气压试验有以下优点。

（1）成本低。如果采用水压试验需要消耗大量的除盐水，而使用气压试验则直接使用检修气源即可。同时水压试验还需要对除盐水进行加热。

（2）效率高。采用水压试验需要对锅炉部分安全阀进行加紧顶死，避免水压试验过程中出现安全阀起跳影响压力试验。

（3）劳动强度低。采用水压试验需要对水压试验管道的支吊架进行处理，因为管道介质发生变化，管道重量会发生很大变化，因此弹簧支吊架需要进行处理，避免出现管道膨胀受阻或变形严重。

结合以上比较分析，该厂检修部门决定采用气压试验替代水压试验查找漏点。

2.1.2气压试验隔离方式的确定

在进行气压试验之前需要将再热蒸汽系统隔离开来，如此才可能形成一个密闭管路系统，使系统压力尽可能的大于大气压，只有这样才能够查找到泄漏点。按照锅炉设计情况在进行再热蒸汽系统压力试验时，可以将低温再热器进口集箱前和高温再热器出口集箱后的A、B侧管路上水压试验管座堵板装上，从而形成密闭管路进行压力试验。但是采用气压试验时，整个系统的压力大约能升至0.25MPa左右，如此压力下堵板很难在压力下封堵死。因为堵板两侧压差太小，造成堵板封堵不严密，会造成整个系统漏气，无法达到压力试验的目的。因此本次压力试验的隔离方式不能够使用锅炉设计的压力试验方式。

最后通过该厂技术人员分析决定采用汽机侧隔离的方式进行压力试验，主要隔离方式如下。

关闭高排逆止阀、高压旁路阀、低压旁路阀、中压主汽门以及整个管路上所有的排空门、充氮门、疏水门，仅留一个充氮门作为检修气源入口，如此形成一个密闭的再热器系统。

2.2 爆口原因分析

通过上面分析的方法该厂成功的找到了隐秘的泄漏点，泄漏点图片如下图1。泄漏点在低温再热器管与低温再热器进口集箱管座连接的第一个焊缝位置，焊缝根部靠侧墙吊板的一侧裂开约半圈。从现场看，发生泄漏的管子与旁边侧墙吊板销轴有相抵碰现象，造成低温再热器进口管出现膨胀受阻，整个管子被吊板銷顶弯直至开裂。

由于锅炉厂设计原因，造成低温再热器管与侧墙吊板销轴之间的距离太小，而侧墙挂板位置在锅炉厂出厂时已确定，锅炉厂膨胀图中又无标识低温再热器集箱的膨胀量，也未找到集箱管排与侧墙吊板的距离标识，造成安装单位可以自行安装。如此造成低温再热器出口最外侧管排与侧墙吊板销轴距离太近，运行中低温再热器出口集箱向外膨胀后，该管与侧墙吊板销轴相碰顶死造成焊缝拉裂。

图1 泄漏部位照片

2.3 爆口处理方法分析

将开裂的焊缝整圈打掉后重新焊接，焊接后进行探伤检测。为了避免再次出现顶裂事故，该厂还做了以下改动。

按锅炉厂膨胀数据，包墙膨胀量为58mm，大包内过、再热器集箱膨胀量为71mm，按此计算销轴与旁边受热面管最小需要距离为13mm。为此，对锅炉大包内受热面吊挂装置销轴进行优化，将包墙挂板销轴靠内侧切短至离挂板平面10mm，切短后在销轴上点焊代替销轴定位销。另外因销轴外侧的定位销与挂板仍有一定虚位，为防止销轴运行中往内侧移动，销轴的外侧靠近挂板平面处也进行点焊。处理后销轴与旁边受热面管距离最小达25mm。处理前后图如下图2、图3。将锅炉大包内部分包墙受热面吊挂装置销轴与旁边过热器和再热器集箱出口管距离增大至25mm以上。解决了部分包墙受热面吊挂装置销轴与旁边过热器和再热器集箱出口管在热态下相顶碰的问题，避免造成受热面管拉裂的风险。

通过分析讨论，处理方法如下：将侧墙挂板销轴靠内侧切短至离挂板平面10mm，切短后在销轴上点焊代替销轴定位销，利用焊点的高度代替销轴定位销。另外由于销轴外侧的定位销与挂板仍有一定虚位，为防止销轴运行中往内侧移动，销轴的外侧靠近挂板平面处也进行点焊，利用焊点的高度代替销轴定位销。当用焊点高度代替销轴定位销时，为了保证销轴的正常转动，需保证焊点焊在销轴上，不能与挂板直接焊接。

并采取举一反三的方式对存在同类问题的部位进行整改，并在2号炉停炉期间对2号炉进行同类部位进行检查、处理。

3 结语

通过此次处理后该厂再未发生同类爆漏事件，确保了机组安全运行。

参考文献：

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[2]陈祝年.焊接工程师手册[M].北京：机械工业出版社，2002（1）.

[3]方洪渊.焊接结构学[M].北京：机械工业出版社，2008（4）.