试论电厂施工建设中预防锅炉爆管和泄漏的措施

试论电厂施工建设中预防锅炉爆管和泄漏的措施

陈波

中国能源建设集团广东火电工程有限公司510735

摘要：锅炉安装质量在电厂建设中起着至关重要的作用，在锅炉检修中，发现造成锅炉故障的最大问题是爆管和泄漏，电厂锅炉爆管或泄漏后，锅炉内的水位无法维持，导致锅炉事故，影响发电厂的运行，在电厂锅炉的检修过程中，注意分析问题产生的原因，总结预防措施，预防性维修理论用于指导实际操作，并从实际操作中不断总结经验，丰富预防性维修的理论，这有利于锅炉问题的及时快速解决，保证电厂的安全稳定运行。

关键词：电厂施工建设；锅炉爆管和泄漏；原因分析与预防措施；

1.电厂锅炉简介

1.1电厂锅炉组成结构简介

以电厂大型燃煤锅炉系统的设计为典型案例，电厂锅炉本体的结构系统由主炉膛、燃烧器、水冷壁、过热器、省煤器、空气预热器壳体和钢架炉墙壳体系统组成。此外，还有许多具有重要实用功能的大型工程或辅助科研生产试验设备，如矿粉制备加工设备、飞机除灰干燥分离设备、除尘喷雾装置、自动喷雾控制及装置设备、自动试验仪器、阀门等。

1.2电厂锅炉分类

电厂锅炉设备的燃料使用主要根据燃料分类标准和燃料模式进行分类，根据发电过程中使用的主要辅助燃料的性质进行分类，主要内容包括：（1）一般来说，是以低纯煤燃料为主要动力燃料的中大型高效燃煤锅炉发电机组设备；（2）使用凝析油-重油混合物或含有轻质原油的混合物作为发电辅助基本燃料的大中型高效燃油锅炉系统；（3）是指以优质石油、天然气醇混合物或其他轻质燃料液化产生的石油气混合物为生产基础燃料和使用介质的燃煤中小型流化床燃气锅炉。锅炉按其主要燃烧流化床锅炉分类，包括小型流化床锅炉单元，如级联燃烧炉、燃烧室燃烧炉、旋风炉和流化床锅炉（即流化床燃烧锅炉），根据锅炉蒸汽压力等级的分类，锅炉的类别包括：(1)超临界锅炉，P≥22.1MPa；(2)亚临界锅炉，16.7MPa≤P＜22.1MPa；(3)超高压锅炉，13.7MPa≤P＜16.7MPa；(4)高压锅炉，9.8MPa≤P＜13.7MPa；(5)次高压锅炉，5.3MPa≤P＜9.8MPa；(6)中压锅炉，3.8MPa≤P＜5.3MPa；(7)低压锅炉，＜1.9MPa；(8)常压锅炉，＜0.04MPa。

2.电厂施工建设中锅炉爆管和泄漏原因

2.1设备在运输过程中出现的问题

锅炉设备从生产厂家到电站的安装，都要经过远距离的运输和变换，在运输过程中，因为锅炉设备体积大，重量重，所以在运输中对设备的吊装要求非常高，在吊装过程中，如果使用不恰当的吊装方式，就不能按照厂家给的预留吊装孔进行合理的吊装，一般情况下，加热面管线的吊装不恰当，会在钢索上留下非常深刻的划痕，最深的划痕甚至可以达到2毫米，这会影响到管道的正常使用；另一个问题是，在把锅炉安装到运输车辆上时，由于锅炉未安装就位，锅炉受热面与安装面的摩擦，造成了管子的损伤，尤其是对膜壁等向外弯曲的零件，其破坏的几率较大；另外，由于弯管自身的制造困难，使得弯管的外弧弯曲较小，若在搬运、提升过程中造成损伤，使弯管的有效厚度达不到长期使用的强度要求。因此，在安装锅炉之前，要逐一检查，一旦在管道外观上发现划痕等机械损伤，应对管道进行进一步检查，如果发现有效厚度有任何损坏，应及时联系制造商进行处理。

2.2水冷壁管的爆管和泄露问题

水冷壁泄漏是锅炉泄漏最常见的原因，根据目前的研究数据可以看出，电厂锅炉中80%以上的水冷壁泄漏事故是由水冷壁泄露引起的，这会对电厂的正常运行造成重大干扰，水冷壁管失效的主要原因是质量问题，如果壁管的材料和厚度不符合标准水平，水冷壁在施工过程中很容易被刮伤和损坏。此外，在水冷壁管运输的后期，还可能出现碰撞挤压造成的开裂、断裂等现象，即使水冷壁管进入现场并经过严格的质量检查，在安装后期仍可能遇到安全隐患，如由于施工人员的技术水平导致水冷壁管变薄，以及锅炉爆管和泄漏的进一步危机。

2.3省煤器磨损

省煤器的故障主要是磨损，尤其是燃用劣质煤的锅炉。

2.3.1磨损机理

烟气中含有大量非规则的固相粒子，其通过壁面时与壁面的撞击与摩擦，导致了壁面的磨损，而这种磨损往往发生在30°-50°之间，这与烟气流速、飞灰浓度、粒径等因素有关。

2.3.2省煤器易磨损的部位

省煤器的磨损主要表现在两个方面：局部磨损和均匀磨损，特别是局部磨损容易造成省煤器泄漏，经常发生在省煤器左右组的中间弯头、前后壁附近的几排管道、交错省煤器烟气流动方向的第二排管道、管夹附近的管道、防磨损措施不当的部位容易造成附近管道的磨损。

2.4蒸汽吹损

在燃煤电厂锅炉运行过程中，受热面结灰是最常见的现象之一，通常，安装吹灰器是为了确保受热面的清洁，此外，它还可以提高锅炉的热效率，吹灰器的内部泄漏、吹灰器不旋转、吹灰过程中存在水以及吹灰器引起的吹灰蒸汽的高压导致了受热面管束不同程度的变薄，通过查阅某火电机组吹灰器周围管束的抗磨防爆检测资料，也得到了很好的证实，管壁减薄管束如果不及时发现和处理，势必导致受热面泄漏事故。

2.5焊接质量和拉裂

锅炉主体为受热面焊接而成，各受热面上各管具有多道焊缝，一座大型锅炉的受热面上的焊缝可多达数万条。而加热面作为加热装置，其表面存在着大量的裂纹、未熔合、咬边、夹渣、气孔等缺陷，造成了材料的开裂和应力集中。在介质压力的作用下，焊缝尖端、未焊透、未熔合、咬边、夹渣、气孔等缺陷部位产生的高应力，会逐步引起基体裂纹，进而扩展为宏观裂纹，最后穿透传热管而发生泄漏。焊接缺陷是由多种因素引起的，与结构应力，坡口形式，母材，焊接材料，焊接参数，热处理工艺，以及操作者的技能都有很大的影响。为确保焊接质量，应加强对焊工的管理，对焊接过程的质量进行检查和评价。在进行锅炉压力容器焊接时，必须经过考核，取得证书，才能进行焊接。应特别重视合金钢和异型钢的焊接，注意焊接前的准备、焊接、热处理和焊接后的检测；要强化质量监管，避免使用钢材和焊缝的错用，尤其对相关的焊缝要进行全面的金属检查。

3.施工过程电厂锅炉爆管和泄露故障的预防措施

3.1电厂锅炉运行前检查工作实施

为了保证电厂锅炉的安全运行，应在运行之前加强对其的检查，并根据有关规定适当地执行，以保证锅炉的稳定运行。首先要对有关的锅炉安全法律法规进行审核，取得锅炉使用登记证，并对其进行专业的培训，取得相应的证书方可上岗。严格执行锅炉操作规程，并严格执行有关规定。在进行锅炉的内部检查时，要注重在新安装和维修后，在关闭人孔和手孔之前，要对锅筒和集箱进行仔细的检查，同时要仔细检查管子中是否有工具等物品，并将人孔和手孔盖关上。

此外，在电厂锅炉投入使用之前，应对其内外、辅助设备及配件进行全面检查。对炉壁、烟风道等附属设备的质量进行了全面的检验与检验，保证了运行的柔性。炉排式下排气阀的开关应灵活，应处于打开状态，并应给予足够的重视。另外，还要注意配件的安全质量检验，对汽包、过热器、省煤器等很多配件的使用质量和完整性进行检验，只有从这些基本层面上进行细致的检查，才能对锅炉的正常运行起到积极的作用。

3.2锅炉酸洗清理

由于电厂锅炉安全阀管道入口等清洁区域存在盲点，使用传统清洁方法时，会在安全阀入口等区域残留少量灰尘和碎屑，电厂锅炉在运行过程中，容易发生爆管故障，炉水系统中混入杂质，影响电厂锅炉运行质量，因此，可以选择对电厂锅炉进行化学清洗，例如进行锅炉酸洗操作，工作人员将除盐水注入锅炉省煤器和水冷壁，将锅炉温度预热至175℃左右，然后向锅炉内注入酸，打开通风孔，排出酸铁反应过程中产生的氢气；最后，将锅炉和省煤器影响设备在溶液中浸泡8小时，排出酸性溶液，并用除盐水清洗过热器，这样可以有效去除附着在电厂锅炉设备和管道表面的各种杂质和污渍，达到理想的锅炉清洗效果，避免了锅炉水系统中大量杂质的混入。

3.3设备质量检查与管道清理

电厂锅炉设备安装前，工作人员对锅炉设备和管道结构的完整性进行检查，对有裂纹、结构变形等质量缺陷的设备管道进行更换，随后，对管道进行了厚度测试、水压试验等一系列检验，以确定其性能是否符合工程建设标准。通过检查的电厂锅炉设备和管道投入使用。电厂锅炉安装完成后，应反复检查电厂锅炉设备和管道的结构质量，确定电厂锅炉安装期间是否有设备损坏，修理或更换损坏的设备和管道，并清理掉管道内的异物和杂质，设备质量检查完成后，对电厂锅炉进行调试和运行，观察电厂锅炉在不同运行条件下的实时运行情况，判断电厂锅炉是否存在爆管和泄漏故障。

3.4加强吹灰管理

吹灰器投入使用前，应对吹灰器进行调试和检查工作，观察吹灰器的运行状况和参数质量是否良好，对不符合质量标准的吹灰器应进行更换，随后，将对吹灰器进行定期维护和保养，以解决潜在的设备故障隐患，同时，要求员工严格遵守操作规程，禁止任何非法操作。

3.5及时检查管路的封口状况

在起重设备的现场安装和施工过程中，以及起重运输、吊装、重型部件运输和设备运输之间的运输和交接过程中，要真正密封、清洁或拧紧设备各连接装置的管头之间的连接，还必须进行安装工作，相关人员应及时对起重设备管道接头内外表面的密封和脱落情况进行现场检查，确保管道本身或连接装置接头不存在密封或脱落缺陷，如果在检查过程中发现管道出现解封、堵塞或脱落等异常情况，现场施工和维护人员必须能够采取一系列有效措施，尽快对管道内部进行检查和清洁，并尽快拧紧和密封。在连接锅炉机组内部和外部连接形成的连接管道，以及管道之间的连接时，应注意打开管道的密封口。此时，施工单位人员应认真仔细对系统进行全面细致的清理和检查，当喷嘴内外表面材料和内接头表面材料上发现细小金属杂质时，应检查清洁性能和清洁情况，对于不易观察的应使用内规镜进行检查。必须有专人及时检查和清洁，在管口内部焊接外部接口时，应注意防止任何小金属碎屑直接落入焊接管道的交叉处。

结束语

锅炉系统是大型电厂建设和监督管理的重要技术环节，确保整个锅炉安装的连续正常运行，不仅对工程生产经济指标和设备工艺指标的评价具有重大而重要的决定性影响，而且有助于大大提高整个安装施工过程的技术安全性，然而，在一些电厂锅炉设施的整个安装施工管理过程中，施工过程中经常出现爆管、管道泄漏堵塞等质量问题，严重干扰和制约了施工，防止锅炉爆管泄漏是电力设备建设和维护中的又一项基础性综合防护工程，应注意加强基建期安装管控，包括管道内部清洁度、母材、损伤、焊口质量等，是锅炉出现爆管、泄漏的主要因素，消除质量隐患。

参考文献

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