自然循环锅炉汽包密封面失效原因分析与对策

任雪鹏

论文简述：

文章从自然循环锅炉汽包的重要性进行描述和讲解，重点对自然循环锅炉汽包密封面漏泄原因进行系统和全面的分析，并结合发电一分厂热力站#3锅炉汽包人孔门漏泄事件，进行了案例分析和讲解。最后，根据各类分析，详细阐述了漏泄治理对策，为整治和杜绝自然循环锅炉汽包人孔门漏泄问题，提供了具体的办法和措施。一、概述、

汽包是自然循环锅炉中最重要的受压元件之一，体积大，壁厚。它与上升管和下降管相连接，是锅炉水循环的中枢。汽包的结构是由简身和封头及内部装置等组成，简身部分由钢板卷焊而成的圆筒，封头是由钢板模压而成的，经加工后再与简身部分焊成一体，通常在封头上留有椭圆形或圆形人孔，以备安装和检修之用。人孔门密封常采用内置式平面静密封的方式。在实际运行期间经常出现因人孔门密封不严而造成锅炉被迫停运的事件。

二、案例描述：

2015年10月13日热力站#3锅炉按计划正常启动，06：20点火启动成功，08：30 锅炉运行岗位人员发现热力站#3锅炉汽包甲侧人孔门处有漏水现象，此时热力站#3锅炉的运行参数为：汽包压力0.7MPa，主汽温度230℃。08：50锅炉检修人员现场确认完毕，漏泄点为热力站#3锅炉汽包甲侧人孔门密封处，要求运行人员将汽包压力降至0.5MPa以下运行。10：10锅炉检修人员热紧汽包乙侧人孔门螺栓后漏泄量无变化，现场锅炉专业管理技术人员分析确认该人孔门的密封垫损坏，需放水后更换。11：00热力站#3炉停炉，自然降温降压。2015年10月14日12：30热力站#3锅炉汽包人孔门检修完毕，具备锅炉启动条件。

三、原因分析对对策

汽包人孔门是进入汽包检查与检修的通道，当汽包内部检修结束后，就要封闭人孔门。人孔门密封的严密与否直接影响锅炉的上水与锅炉安全运行，因此人孔门的密封也是一项重要的工作内容。现将常见导致汽包人孔密封面漏泄的因素分析如下：

（一）汽包密封墊使用不当导致汽包人孔门漏泄。

汽包人孔门密封垫是保证汽包人孔密封严密的关键备件。

1、选用汽包密封垫时应选用压力和温度等级大于汽包工作压力和温度，严禁使用低等级密封垫。否则会因在锅炉打压或启动过程中随着锅炉汽包内部温度和压力的升高，低等级的汽包密封垫会逐步失效，最终导致汽包人孔门漏泄，致使锅炉被迫停运检修。

2、选用的汽包密封垫存在缺陷，如：垫片工作面存在划痕、凹凸、开裂及分层等缺陷。此类缺陷存在后，会造成锅炉在启动中或运行期间汽包人孔门漏泄、锅炉被迫停运检修。

3、选用的汽包密封垫厚度偏差较大，起不到密封作用。此类问题存在两种情况，一种密封垫片厚度过薄，汽包密封后没有足够的压缩量起不到密封效果;另一种密封垫片厚度过厚，汽包人孔门密封面与汽包本体密封面无法形成凹凸密封，同样起不到密封效果。上述，两种情况在锅炉打压或启动过程中直接会导致人孔门漏泄，锅炉被迫停运。

（二）汽包人孔门检修不当造成汽包人孔门漏泄。

1、密封垫安装不当导致至人孔门漏泄。由于汽包人孔门属于内开式密封，在封闭人孔门时由于汽包人孔门密封面比较光滑，密封垫无法固定。经常出现密封垫偏斜，密封垫不在有效的密封范围内，或有效密封宽度不足等问题。最终，造成汽包人孔门漏泄。

2、汽包人孔门密封面两侧光洁度不足、存在麻点、凹坑、机械硬伤等缺陷，检修过程中未得到有效处理，人孔门回装后导致密封面漏泄。

3、汽包人孔门螺栓紧力不足，导致密封面漏泄。此问题存在两个方面因素。一个因素是汽包螺栓自身紧力不足，锅炉启动升压期间未按照压力在0.2MPa—0.5 MPa，对汽包人孔门螺栓进行热紧处理;另一个因素是汽包螺栓丝扣与汽包人孔底扣螺纹间隙较大，在锅炉启动过程中因螺栓热膨胀造成螺纹间隙再次放大，螺纹底扣与螺栓紧力不足造成螺栓脱扣而导致汽包人孔门无预紧力，致使人孔门漏泄。

（三）锅炉频繁启动，汽包人孔门密封垫未及时更换而导致汽包人孔门漏泄。

由于汽包人孔门密封属于静密封，在汽包螺栓紧力的作用下达到静密封效果。在锅炉启动或停运期间，汽包筒壁温度于人孔门的温度总是存在偏差。由于温度的偏差，最终会导致汽包壁与人孔门产生相对的位移。同时由于汽包螺栓紧力作用会导致密封垫粘连在汽包壁或人孔门两侧，同时会造成密封面受到轻微损伤。在锅炉频繁启动或停运后，汽包密封垫如若未及时得到更换，将导致密封面失效，最终造成汽包人孔门漏泄。

四、案例分析：

1、热力站#3锅炉本年度启停操作共计5次，由于锅炉启停冷热膨胀容易造成汽包壁与人孔门产生相对的位移。同时由于汽包螺栓紧力作用会导致密封垫粘连在汽包壁或人孔门两侧，同时造成密封面受到轻微损伤。在10月13日锅炉点火运行过程中密封面失效损坏，是造成热力站#3锅炉汽包人孔门漏泄的原因之一。

2、热力站过汽包密封垫原本应使用1.5-2.0mm厚度的密封垫，此次在热力站#3锅炉人孔门解体过程中确认热力站#3锅炉安装过程中使用了4.0mm密封垫。密封垫厚度使用不符合要求是导致热力站#3锅炉汽包人孔门漏泄的另一个原因。

五、汽包人孔门漏泄治理对策

1、汽包人孔门密封垫是保证汽包人孔密封严密的关键备件，应选用合格且压力等级及温度均高于汽包的高强石棉板或缠绕垫片。密封垫使用前应检查密封垫平整、光滑，无划痕和沟痕;垫片内外尺寸负荷汽包人孔门密封要求，垫片有效密封宽度应不少于20mm。使用的密封垫片厚度应在3.0—4.0mm之间，垫片厚度不能太厚也不能太薄，满足密封压缩量即可。

2、汽包人孔门回装过程应严格遵守《火力发电厂锅炉机组检修导则》，检修时应重点检查人孔门门盖开关灵活，无卡涩;人孔门结合面应完整和平整，门框和门盖无裂纹，无麻点、凹坑、机械硬伤，出现上述缺陷应及时处理和恢复。

3、每次打开汽包人孔门后应对人口门螺栓及底扣螺纹进行测量和检查，螺纹应无磨损和腐蚀，满足螺栓紧力要求。锅炉启动期间应在汽包压力升至0.3MPa-0.5 MPa时再进行一次拧紧人孔门螺栓。

4、针对频繁启停的锅炉，应结合锅炉启停次数，定期安排汽包人孔门垫片更换工作。有条件电厂可缩短汽包人孔门垫片更换周期，一般情况下3年更换一次，如启动和停运频繁的锅炉可适当缩短至2年。

六、结论

汽包作为自然循环锅炉最重要的受压元件之一，其严密性直接关系到锅炉整体安全运行。电厂检修人员应重视汽包日常点检及检修工作，在锅炉停运期间做好汽包人孔门密封性分析和措施，即可完全保证汽包人孔门的严密性，可杜绝因汽包人孔门漏泄而造成非计划停炉事件。