1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)專心-專注-專業(yè)精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)鍋爐“四管”爆漏及其防止措施謝玉豹 華電萊州發(fā)電有限公司基建部【摘要】簡(jiǎn)明闡述了鍋爐水冷壁、過(guò)熱器、再熱器和省煤器爆漏原因，并從鍋爐類型、設(shè)計(jì)、制造、安裝、運(yùn)行和檢修等各方面分析查找原因，減少和防止鍋爐“四管”爆漏?！娟P(guān)鍵詞】四管;爆漏;防止;措施鍋爐水冷壁、過(guò)熱器、再熱器和省煤器(簡(jiǎn)稱鍋爐“四管”)爆漏約占全部鍋爐設(shè)備事故的40%60%，甚至70%。因此，減少鍋爐“四管”爆漏次數(shù)，降低鍋爐強(qiáng)迫停運(yùn)時(shí)間，是提高鍋爐運(yùn)行可靠性和經(jīng)濟(jì)性的關(guān)鍵因素。引起鍋爐“四管”爆漏的原因

2、較多，其中磨損、腐蝕、過(guò)熱、焊接質(zhì)量差是導(dǎo)致四管爆漏的主要原因。減少鍋爐“四管”爆漏要堅(jiān)持“預(yù)防為主、質(zhì)量第一”的方針，要從管理和技術(shù)兩方面入手，加強(qiáng)檢修、運(yùn)行、金屬、化學(xué)、熱工、燃料和安全監(jiān)察各個(gè)環(huán)節(jié)的質(zhì)量意識(shí)。(一)鍋爐“四管”爆漏的原因分析1.磨損煤粉鍋爐受熱面飛灰磨損和機(jī)械磨損，是影響鍋爐長(zhǎng)期安全運(yùn)行的主要原因。飛灰磨損的機(jī)理是攜帶有灰粒和未完全燃燒燃料顆料的高速煙氣通過(guò)受熱面時(shí)，粒子對(duì)受熱面的每次撞擊都會(huì)肅離掉極微量的金屬，從而逐漸使受熱面管壁變薄、煙速越高，灰粒對(duì)管壁的撞擊力就越大;煙氣攜帶的灰粒越多(飛灰濃度越大)，撞擊的次數(shù)就越多，其結(jié)果都將加速受熱面的磨損。長(zhǎng)時(shí)間受磨損而變薄

3、的管壁，由于強(qiáng)度降低造成管子泄漏。受熱面飛灰磨損泄漏、爆管有明顯的宏觀特征，管壁減薄，外表光滑。運(yùn)行中發(fā)生嚴(yán)重泄漏時(shí)，可發(fā)現(xiàn)兩側(cè)煙溫偏差，不及時(shí)停爐處理，往往會(huì)加大泄漏范圍，并殃及其他受熱面的安全。造成嚴(yán)重飛灰磨損的原因是結(jié)構(gòu)因素，設(shè)計(jì)、安裝與檢修的不足都可能導(dǎo)致磨損加劇。位于煙氣走廊的省煤器、再熱器的彎頭，過(guò)熱器下彎頭及管卡附近的邊排管和穿墻管部位是飛灰磨損較為嚴(yán)重的部位，特別在省煤器區(qū)，煙氣溫度已較低，灰粒變硬，磨損更為突出。噴燃器、吹灰器和三次風(fēng)噴嘴附近水冷壁等處也是煤粉磨損較為嚴(yán)重的部位。在安裝、運(yùn)行和檢修過(guò)程中，如果受熱而管子未固定牢或管卡受熱變形，管排就會(huì)發(fā)生振動(dòng)并與管卡發(fā)生碰撞磨

4、損，造成機(jī)械磨損而漏泄。飛灰磨損速度取決于灰粒成份(主要是SiO2)、灰量、灰粒的動(dòng)能及飛灰濃度。金屬磨損量與煙氣流速的三次方成正比。因此，尾部煙道中設(shè)計(jì)煙速的大小對(duì)飛灰磨損率有決定性的影響，要選取合理的煙速。同時(shí)應(yīng)盡量減小速度分布不均勻，避免在省煤器邊排管與爐墻之間、省煤器彎頭與爐墻之間、再熱器與兩側(cè)墻之間，存在一個(gè)煙氣走廊。這個(gè)區(qū)域由于煙氣流動(dòng)阻力小，局部煙速可增大到平均煙速的兩倍，甚至更大，造成這些和所管子磨損嚴(yán)重。2.腐蝕鍋爐“四管”受熱面的腐蝕主要是管外的腐蝕和水品質(zhì)不合格引起的管內(nèi)化學(xué)腐蝕。當(dāng)腐蝕嚴(yán)重時(shí)，可導(dǎo)致腐蝕爆管事故發(fā)生。水冷壁上如果產(chǎn)生結(jié)渣，在周圍處于一定溫度和還原性氣體條

5、件下，會(huì)產(chǎn)生較為嚴(yán)重的水冷壁管外腐蝕。水冷壁的高溫腐蝕和還原性氣體的存在有著密切的關(guān)系，CO濃度大的地方腐蝕就大。管壁溫度對(duì)腐蝕的影響也很大，在300500范圍內(nèi)，管壁外表面溫度每升高50，腐蝕程度則增加一倍。水冷壁高溫腐蝕部位多在熱負(fù)荷較高、管壁溫度較高的區(qū)域，如燃燒器附近。過(guò)熱器、再熱器區(qū)還原性氣體比爐內(nèi)低，腐蝕速度一般比水冷壁小。但是大容量鍋爐的過(guò)熱器、再熱器的壁溫較高，尤其是左右兩側(cè)煙溫相差較大時(shí)，腐蝕現(xiàn)象也相當(dāng)嚴(yán)重。在腐蝕溫度范圍內(nèi)，除選用耐腐蝕的合金鋼和奧氏體鋼外，應(yīng)控制爐膛出口煙溫的升高和煙溫偏差等因素，以免引起局部過(guò)高的壁溫而使腐蝕速度增大。正常運(yùn)行情況下，鍋爐并不會(huì)引起管內(nèi)腐

6、蝕與結(jié)垢。品質(zhì)良好的給水中帶有少量雜質(zhì)，通過(guò)爐水處理成為水渣或膠狀物質(zhì)，溶解在水中通過(guò)排污排出。當(dāng)給水品質(zhì)不良時(shí)，爐水中的Fe、Cu、Ca、Mg、SiO2等雜質(zhì)在蒸發(fā)受熱面內(nèi)被濃縮，并從鍋水中游離出來(lái)附著在管內(nèi)表面，形成水垢，水垢的傳熱系數(shù)只有鋼管的1/200，影響傳熱，并使壁溫上升，導(dǎo)致管壁過(guò)熱鼓包或破裂。破口部分多呈刀刃狀，破口附近由于汽水沖刷，幾乎沒(méi)有水垢。噴水減溫水質(zhì)不良，鍋爐內(nèi)分離裝置損壞或其他原因和蒸汽品質(zhì)惡化時(shí)，過(guò)熱器、再熱器管可能發(fā)生結(jié)垢爆管、管子脹粗。如某廠鍋爐水冷壁發(fā)生爆漏，裂口50mm75mm，割開(kāi)附近未破的水冷壁管發(fā)現(xiàn)垢厚2mm，水垢成分為Fe2O346.6%、P2O5

7、26%、CaO5.2%、SiO24.8%。原因是給水含鐵量超標(biāo)，磷酸根含量過(guò)大。鍋爐受熱面在停用時(shí)與不合格水或濕空氣接觸，受空氣中O2、CO2和SO2的影響會(huì)產(chǎn)生管內(nèi)化學(xué)腐蝕。在給水含氧超標(biāo)時(shí)，使省煤器內(nèi)壁產(chǎn)生點(diǎn)狀氧腐蝕。通常鍋爐受熱面內(nèi)表面有一層幾微米厚的磁性氧化膜(Fe3O4)，這層薄膜可以阻止水與膜下的金屬接觸，使反應(yīng)停止。如果運(yùn)行中磁性氧化膜保持完好，或者局部損壞后能自行恢復(fù)，就不受腐蝕。當(dāng)保護(hù)性氧化膜與水、空氣接觸時(shí)，F(xiàn)e3O4轉(zhuǎn)為Fe2O3，失去保護(hù)作用，這一反應(yīng)在運(yùn)行中和停用中都會(huì)發(fā)生。在pH值為911時(shí)腐蝕不大，當(dāng)pH值小于5或用于13時(shí)，保護(hù)性氧化膜是可溶的。一般運(yùn)行情況下，

8、鍋水平均pH值為911，然而，在鍋爐沉積物下，鍋水可能濃縮，在破壞保護(hù)膜以后，腐蝕也就不再被抑制。當(dāng)鍋水中有游離的NaOH時(shí)，在多孔性的沉積物下造成不規(guī)則的損壞，當(dāng)管壁減薄到一定程度后穿孔，但管子韌性和金相結(jié)構(gòu)都無(wú)改變，也無(wú)鼓包，即所謂垢下腐蝕。在以海水為循環(huán)水的凝汽器泄漏時(shí)，一方面在管內(nèi)有鹽類沉積，另一方面循環(huán)水中的MgCl、NaCl使鍋爐pH值降低，在致密沉積物下面由于酸的存在加速了腐蝕。在腐蝕過(guò)程中引起局部氫分壓的增大，氫將滲入鋼中并與鋼中碳化物發(fā)生反應(yīng)而生成甲烷，并沿晶界發(fā)生裂紋。被脫碳的鋼沿管壁厚度發(fā)生脆化，并導(dǎo)致爆管，即所謂氫脆。氫脆的物理特征是：有無(wú)數(shù)的細(xì)小裂紋，并在裂紋部位有部

9、分或明顯的脫碳現(xiàn)象，在氫脆的管子上通常有硬而脆的覆蓋物。3.過(guò)熱過(guò)熱器和再熱器是鍋爐承壓受熱面中工質(zhì)溫度和金屬溫度最高的部件，而汽側(cè)換熱效果又相對(duì)較差，所以過(guò)熱現(xiàn)象多出現(xiàn)在這兩個(gè)受熱面中。受熱面過(guò)熱后，管材金屬溫度超過(guò)允許使用的極限溫度，發(fā)生內(nèi)部組織變化，降低了許用應(yīng)力，管子在內(nèi)壓力下產(chǎn)生塑性變形，使用壽命明顯減少，最后導(dǎo)致超溫爆破。因此，超溫意味著降低安全系數(shù)或減少使用壽命，應(yīng)嚴(yán)格控制蒸汽溫度的上限。如果存在爐膛高度設(shè)計(jì)偏低，火中心偏后、受熱面偏大、受熱面選材裕度不夠或錯(cuò)用材料、不動(dòng)力工況差、蒸汽質(zhì)量流速偏低和受熱面結(jié)構(gòu)不合理等因素，都會(huì)造成受熱面超溫或存在較大的熱偏差及局部超溫;在制造、安

10、裝和檢修中，如果出現(xiàn)管內(nèi)異物堵塞而造成工質(zhì)流動(dòng)不暢、斷路、短路等情況，會(huì)導(dǎo)致受熱面的超溫;運(yùn)行中如果出現(xiàn)燃燒控制不當(dāng)、火焰后移、爐膛出口煙溫高或爐內(nèi)熱負(fù)荷偏差大，燃燒不完全引起煙道二次燃燒，減溫水投停不當(dāng)、管內(nèi)結(jié)垢等情況，也會(huì)造成受熱面過(guò)熱。4.焊接質(zhì)量鍋爐本體是由焊接組裝起來(lái)的，每個(gè)受熱面的每一根管子都有多個(gè)焊口，一臺(tái)大型鍋爐整個(gè)受熱面焊口數(shù)量多的達(dá)幾萬(wàn)個(gè)。而受熱面又是承受高溫高壓的設(shè)備，焊接缺陷主要有裂紋、未焊透、未熔合、咬邊、夾渣、氣孔等，這些缺陷存在于受熱面金屬基體中，使基體被割裂，產(chǎn)生應(yīng)力集中現(xiàn)象。在介質(zhì)內(nèi)壓作用下微裂紋的尖端、未焊透、未熔合、咬邊、夾渣、氣孔等缺陷處的高應(yīng)力逐漸使基

11、桿開(kāi)裂并發(fā)展成宏觀裂紋，最終貫穿受熱面管壁導(dǎo)致爆漏事故。因此，焊接質(zhì)量的好壞對(duì)鍋爐安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行有著重大的影響。焊接缺陷的產(chǎn)生原因很多，它與結(jié)構(gòu)應(yīng)力、坡口形式、母材、焊接材料、焊接參數(shù)、熱處理工藝和焊工技術(shù)水平等有關(guān)。(二)防止“四管”爆漏的管理和技術(shù)措施為減少和防止鍋爐“四管”爆漏，應(yīng)堅(jiān)持設(shè)備的全過(guò)程管理，在鍋爐類型、設(shè)計(jì)、制造、安裝、運(yùn)行和檢修等各方面加強(qiáng)質(zhì)量控制。根據(jù)鍋爐實(shí)際的煤質(zhì)情況對(duì)鍋爐進(jìn)行選型，設(shè)計(jì)中應(yīng)選擇合理的煙速和受熱面結(jié)構(gòu)，避免結(jié)渣積灰、形成煙氣走廊和水動(dòng)力偏差較大等不合理工況，選擇合適的爐膛熱負(fù)荷和爐膛高度，這樣可以使鍋爐運(yùn)行后磨損、過(guò)熱和腐蝕情況較輕，為運(yùn)行中避免鍋爐“四管

12、”爆漏創(chuàng)造良好的條件。在運(yùn)行和檢修過(guò)程中，要從管理和技術(shù)兩方面抓好以下幾項(xiàng)工作。1.加強(qiáng)制度管理為了使鍋爐“四管”爆漏次數(shù)減少，應(yīng)建立健全鍋爐防磨防爆制度。加強(qiáng)對(duì)鍋爐壓力容器安全檢察、金屬監(jiān)督、化學(xué)監(jiān)督、熱工監(jiān)督管理方面的工作，把上級(jí)部門制定的一系列導(dǎo)則、規(guī)程、制度和管理辦法，真正落實(shí)到設(shè)備管理的實(shí)處，有效地開(kāi)展鍋爐“四管”防磨防爆工作，使爆漏故障切實(shí)得以減少。要固定鍋爐防磨防爆檢查人員，在鍋爐大修、小修和臨修中，負(fù)責(zé)對(duì)受熱面磨損、管外腐蝕、脹粗和撕裂等情況做定期、有計(jì)劃的檢查。化學(xué)監(jiān)督體系應(yīng)保證減少或減緩管子內(nèi)部腐蝕、結(jié)垢造成的爆漏。嚴(yán)格貫徹執(zhí)行電力部電站鍋爐水、汽監(jiān)督規(guī)程，著重保證進(jìn)入鍋爐

13、的給水品質(zhì)及鍋爐運(yùn)行中汽、水蒸汽品質(zhì)合格;防止凝汽器銅管腐蝕泄漏，在發(fā)生泄漏時(shí)應(yīng)及時(shí)查漏、堵漏;水冷壁結(jié)垢量超標(biāo)時(shí)，要及時(shí)進(jìn)行鍋爐酸洗;對(duì)停備用的鍋爐設(shè)備采取適當(dāng)?shù)姆栏Ｗo(hù)等。金屬監(jiān)督體系在材料、焊口檢驗(yàn)等方面開(kāi)展防磨防爆工作，保證檢修過(guò)程中不發(fā)生錯(cuò)用鋼材等問(wèn)題，對(duì)產(chǎn)生脹粗、變形和有可能發(fā)生組織變化的管材做出鑒定和處理意見(jiàn)，對(duì)爆管管材進(jìn)行金相檢驗(yàn)，掌握鍋爐“四管”金屬長(zhǎng)期運(yùn)行中的性能規(guī)律，發(fā)現(xiàn)和消除金屬事故的隱患。熱工監(jiān)督體系應(yīng)定期校驗(yàn)金屬，監(jiān)督相關(guān)的熱工表計(jì)和保護(hù)裝置，給運(yùn)行人員提供可靠的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，同時(shí)對(duì)檢修焊口做好無(wú)損探傷檢驗(yàn)，把好焊接質(zhì)量控制關(guān)。對(duì)鍋爐在設(shè)計(jì)上和運(yùn)行中存在的技術(shù)問(wèn)題，要組

14、織專門的技術(shù)人員攻關(guān)來(lái)解決，必要時(shí)應(yīng)協(xié)同有關(guān)的單位開(kāi)展相應(yīng)的試驗(yàn)研究工作，充分發(fā)揮科技人員的積極性，解決生產(chǎn)中的技術(shù)難題。2.加強(qiáng)運(yùn)行管理加強(qiáng)運(yùn)行人員的培訓(xùn)考核，做到無(wú)證不準(zhǔn)上崗，100MW及以上機(jī)組的機(jī)組操作員，須經(jīng)模擬機(jī)培訓(xùn)并考試合格方可上崗。嚴(yán)格按運(yùn)行規(guī)程的規(guī)定操作，認(rèn)真執(zhí)行有關(guān)安全規(guī)程和制度。鍋爐啟動(dòng)和停運(yùn)過(guò)程中，應(yīng)嚴(yán)格按啟停曲線進(jìn)行操作，控制鍋爐參數(shù)和受熱面管壁溫度在允許范圍內(nèi)，并嚴(yán)密監(jiān)視及時(shí)調(diào)整，防止鍋爐各參數(shù)大起大落或嚴(yán)重超限，同時(shí)注意汽包、各聯(lián)箱和水冷壁膨脹是否正常。運(yùn)行中應(yīng)嚴(yán)密監(jiān)視鍋爐蒸汽參數(shù)、蒸發(fā)量及水位，防止超溫超壓、滿水或缺水事故的發(fā)生，確保鍋爐正常運(yùn)行。燃料部門要確保

15、燃煤質(zhì)量，盡可能符合鍋爐設(shè)計(jì)煤種，為穩(wěn)定燃燒提供物質(zhì)基礎(chǔ)。運(yùn)行人員應(yīng)了解近鍋爐煤質(zhì)情況，及時(shí)做好鍋爐燃燒調(diào)整，保證較佳的過(guò)量空氣系數(shù)和減少漏風(fēng)，以防管子磨損;合理配風(fēng)和防止?fàn)t內(nèi)氣流偏斜，注意控制煤粉細(xì)度，避免在水冷壁附近形成還原性氣體和結(jié)渣，造成水冷壁管外腐蝕;控制過(guò)量空氣系數(shù)的升高和爐膛出口煙溫的長(zhǎng)高，降低爐膛出口扭轉(zhuǎn)殘余和煙溫偏差，減少熱偏差，嚴(yán)格控制過(guò)熱器和再熱器的壁溫，以避免過(guò)熱和再熱器的管外腐蝕;防止?fàn)t內(nèi)火焰偏斜、水冷壁結(jié)渣、爐膛出口溫度偏高、過(guò)熱器和再熱器的積灰，以避免過(guò)熱器和再熱器金屬發(fā)生過(guò)熱。加強(qiáng)吹灰器管理，鍋爐結(jié)渣時(shí)，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行吹灰和清除，防止受熱面的結(jié)灰結(jié)渣，特別要防止形成

16、大渣掉落砸壞冷灰斗水冷壁管。要注意防止吹灰器漏水、漏汽和吹壞受熱面管子。運(yùn)行人員應(yīng)認(rèn)真監(jiān)盤和巡回檢查，及時(shí)發(fā)現(xiàn)受熱面的爆漏，并及時(shí)采取相關(guān)措施，查明爆漏部位，對(duì)于可能危及人身安全或?qū)⒃斐善渌O(shè)備、容器、管道嚴(yán)重?fù)p壞的爆漏事故，應(yīng)實(shí)行緊急停護(hù)。受熱面爆漏發(fā)生后，為防止事故擴(kuò)大，沖刷損壞其他管子造成處理難度增大和留下隱患，應(yīng)及早停爐處理。鍋爐滅火保護(hù)裝置要投入，當(dāng)鍋爐發(fā)生滅火時(shí)，嚴(yán)禁用爆燃法恢復(fù)燃燒，以免造成爐壁撕裂。做好鍋爐“四管”爆漏事故分析工作，對(duì)鍋爐“四管”爆漏事故要如實(shí)反映爆漏前的運(yùn)行工況及發(fā)生事故時(shí)的處置，以便吸取教訓(xùn)，采取相應(yīng)的改進(jìn)措施。3.加強(qiáng)檢修管理檢修要始終把質(zhì)量放在第一位，應(yīng)

17、貫徹執(zhí)行發(fā)電廠檢修規(guī)程、發(fā)電廠金屬監(jiān)督規(guī)程、鍋爐壓力容器監(jiān)察規(guī)程、鍋爐檢驗(yàn)規(guī)程等規(guī)程，并加強(qiáng)受熱面檢查、處理、更新和改進(jìn)，把防止鍋爐承壓部件爆破泄漏的各項(xiàng)措施落實(shí)到設(shè)計(jì)、制造、安裝、檢修和運(yùn)行工作中，要把責(zé)任落實(shí)到人，并做好技術(shù)檔案管理工作。加強(qiáng)鍋爐防磨防爆專業(yè)組的工作，防磨防爆檢查人員要在定期檢驗(yàn)中全面發(fā)現(xiàn)設(shè)備存在的問(wèn)題并及時(shí)處理，積累掌握磨損規(guī)律和煤質(zhì)變化的影響，及時(shí)采取防磨措施，積極而慎重地采用新材料、新技術(shù)，如各種耐高溫鋼材、耐磨鑄件、耐磨涂料、耐磨陶瓷等，采新的防磨技術(shù)、焊接檢驗(yàn)技術(shù)和吹灰技術(shù)。在檢驗(yàn)中應(yīng)檢查并處理膨脹和機(jī)械因素可能引起承壓部件爆漏的缺陷。對(duì)導(dǎo)汽管、下降管等爐外管道、

18、彎頭聯(lián)箱堵頭要加強(qiáng)定期檢查，發(fā)現(xiàn)缺陷(表面裂紋、沖刷減薄或材質(zhì)問(wèn)題)，應(yīng)及進(jìn)更換、對(duì)汽包和集中下降管焊口、聯(lián)箱要定期檢驗(yàn)，對(duì)主蒸汽管道、再熱蒸汽管道，要堅(jiān)持對(duì)彎頭、閥門、三通以及管道焊縫和支吊架的定期檢查，發(fā)現(xiàn)異常要及時(shí)處理，對(duì)管壁厚度不足的要安排盡快更換;對(duì)運(yùn)行超支(20萬(wàn)h的高壓高溫主蒸汽管道，在計(jì)劃?rùn)z修中要做全面細(xì)致的檢查(如復(fù)膜金相測(cè)硬度，測(cè)厚度等)，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)處理，并要根據(jù)情況及早做好更換管道的準(zhǔn)備工作;對(duì)中壓蒸汽管道要定期進(jìn)行石墨化檢驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，及早處理;對(duì)直流爐蒸發(fā)段、高溫段過(guò)熱器、再熱器出口導(dǎo)汽管應(yīng)完善管壁溫度測(cè)點(diǎn)，以便監(jiān)視各導(dǎo)汽管間的溫度偏差，防止超溫爆管。發(fā)生受熱面爆漏后，在搶修和臨修中一般不得對(duì)爆漏部位采用補(bǔ)焊手段處理，必須更換爆漏管段，并注意檢查周圍受熱面狀況。在必須采取堵管處理時(shí)，需經(jīng)負(fù)責(zé)人同意，并在下次檢修中予以恢復(fù)。受熱面管子在檢修中更換后，應(yīng)對(duì)檢修焊口進(jìn)行100%無(wú)損探傷檢驗(yàn)，并做額定壓力水壓試驗(yàn);應(yīng)定期進(jìn)行割管檢查，對(duì)