锅炉“四管”泄露的原因及防治措施

李晓东

摘要：随着社会的不断进步，文明水平的不断提高，节能降耗工作越显重要，电力行业高参数大容量机组成为了发展趋势，随之而来给火电厂承压部件带来严重考验，给火电厂的安全运行提出了更高的要求。锅炉本体范围内的主要承压管件省煤器管、水冷壁管、过热器管、再热器管（以下简称“四管”）是火力发电厂锅炉的重要设备之一，分别承担着加热给水、蒸发给水、加热蒸汽、加热作功蒸汽的重要任务。“四管”泄漏严重威胁着火力发电厂机组的安全满发，“四管”隐患是火力发电厂机组的重大隐患。本文重点分析锅炉“四管”泄露的原因，并对这些原因进行分析。

关键词：“四管”泄漏；原因；防治

引言

锅炉“四管”是指：锅炉水冷壁、过热器再热器和省煤器，据不完全统计，锅炉四管泄露占锅炉非计划停运中40%以上。锅炉受热面管排长期暴露在很高的温度下，显微组织结构会逐渐产生变化。飞灰产生磨损和拉断，高速烟气流动会引起炉管高平震动，最终导致疲劳破坏。造成锅炉“四管”泄露的原因有很多，下面简单的介绍一下。

一、锅炉“四管”原因

由于过热、腐蚀、磨损等各种原因发生破裂的泄漏，导致炉管失效，引起锅炉事故停机。造成锅炉“四管”泄漏、爆管的原因主要有以下几方面：

1.1、磨损

四管泄漏另外一个主要原因是运行磨损，尤其是发生在流化床锅炉。磨损使管壁减薄，使断面承受的应力增大，达到钢的屈服强度时，管子产生断裂。

1.1.1引起磨损的原因有：

1）防磨盖板脱落

尾部受热器的前几排管子直接地受到烟气灰粒的冲刷，因此前几排管子的磨损较后面管排严重；局部位置的防磨盖板因固定方式不正确（直接点焊于管子上），防磨盖板与管子的膨胀量不一致，在运行中易发生变形、脱落，未得到及时的恢复完善，受热面管子受烟气的直接冲刷磨损（称飞灰磨损）而减薄管壁，及至发生爆管。

2）局部烟速过高

在安装和检修受热面管排时，受热面管子的节距以及受热面管排与炉墙之间距离不符合设计要求，在管排与管排之间或管排与炉墙之间形成局部"烟气走廊"，或局部管子出列造成受热面管子积灰搭桥，引起局部烟速过高，从而加大该部位管子的磨损。

3）吹灰的磨损及防治

吹灰器运行方式不当会引起受热面管子磨损造成损坏。吹灰器磨损的位置，主要是水冷壁的角隅处和对流传热管屏的第一排和最后排管束。当吹灰系统运行时，吹灰介质的空气或蒸汽中带有凝结水；吹灰器的位置距炉膛角隅太近或炉膛弯管突出来太多，使炉管经常被蒸汽吹扫；吹灰器未伸到正确位置或卡在一个位置上不动；吹灰器运行时卷入大量飞灰，以高速吹向炉管造成金属磨损，均易造成磨损。

4)机械磨损

管排固定装置的松动、脱落也会造成"四管"泄漏。如固定受热面管子的拉钩、管卡、管夹管松动脱落，使管子与管子之间、管子与管夹管之间互相碰撞、磨擦而磨损。当管壁减薄到一定程度时，在内压的作用下，管子发生爆破。1998年，黄桷庄电厂一起前大屏管夹管爆管事故。在检查时发现前大屏所有管夹管及与之接触的前大屏管都存在磨损。分析为管子与管夹管之间互相碰撞、磨擦而磨损。后将管夹管改道，至今前大屏管和管夹管都无磨损。

1.2管子制造、安装、检修焊缝

安装、检修焊接质量问题造成焊接部位产生应力集中和接头机械性能下降等，如焊口的咬边、满溢、焊瘤、内凹（塌腰）、未焊透、夹渣、气孔、裂缝（包括热裂缝、冷裂缝和再热裂纹等），致使焊口处成为薄弱部位而造成爆管。异种钢焊接部位也是易造成爆管的部位，会在焊接接头处因热胀差发生环向的破裂。水冷壁管的泄漏部位主要就发生在焊口位置。

二、防止锅炉“四管”泄漏采取的措施

锅炉“四管”泄漏严重影响了火电厂的安全生产。近几年来，我厂采取了多种行之有效的措施防止“四管”泄漏，取得了可喜的成绩。

首先我们要减少锅炉四管爆漏，要坚持“预防为主、质量第一”的方针，搞好调查研究，掌握锅炉四管爆漏的现状和规律，科学地开展防爆漏工作，发现问题及时采取措施，防止爆漏事故发生和扩大。然后，要针对造成锅炉“四管”泄露的严重结果，对工人进行安全性教育，提高工人的安全意识。最终我们要对锅炉“四管”泄露的原因，进行重点监督管理。主要应做好如下几方面工作:

1、做好受热面制造过程的质量监督，防止重皮。内部微裂纹及划痕严重的管子存在，各单位必须具备完善的质量跟踪体系，制定详细的质量检查、验收方案，并逐一对照落实。

2、针对技术要求方面，要采用新技术，新方法来增加设备的使用寿命。采用合格的金属材质，合理设计管排，严格控制焊接步骤。

3、做好安装时期的过程质量检查，防止有内凹、重皮、刮伤、裂纹等超标缺陷管子被安装使用以及防止杂物遗留管中，要求有详细的质量检查验收体系，并由施工单位、监理单位及使用单位质量负责人签证落实，对受监焊口做到100%探伤检验，保证全部合格，不留隐患。

4、严格执行集控运行技术规程要求，准确操作，防止超温超压情况发生，按要求控制好机组启停时的温升温降速度。

5、完善防磨、防腐技术，增加设备的使用寿命。例如在受热管外喷涂一些新型的防腐材料，在锅炉两侧加装防磨板等等。针对上文提出的造成锅炉“四管”泄露的原因所在，进行严格的监督，及时的检修，加强控制。

三、加强技术管理与技术监督

从技术管理制度的角度来说，需要重点抓好四个方面的问题。

3、1加强焊接管理

从事故统计中可以看出，安装焊接缺陷是威胁我厂主设备安全运行的最大大隐患。因此，我们要吸取教训，把焊接管理放在首位，一方面重点抓好焊工培训与上岗前的对口练习工作。另一方面要要严格焊接检验制度，切实加强焊工自检，技术人员专检及探伤人员探伤的工序制度。

3、2加强化学监督

在大修中，对汽包、水冷壁、省煤器、过热器等进行结垢量检查，加强水质的监督和停炉保养效果，以降低结垢速率。

3、3加强原材料监督

从事故统计中可以看出，在机组运行中共暴露过4起因在机组安装时错用钢材而引起的事故。因此领购的合金材料及零部件在使用前，必须进行100%光谱分析，严防钢材错用。对高温紧固件备品，使用前进行了100%硬度复查。材料代用必须征得金属监督工程师同意，总工批准。

3、4加强金属监督

在大修、小修、停炉检修中，按常规检查项目对锅炉"四管"进行检查，检查的主要方法是目测与手摸。发现有磨损的管子作好记录，并进行相应的处理。对人工不能确定磨损量的管子，进行测厚检验。对所有新增高压管的焊口，进行探伤检查，加强对焊口的监督工作。

四、结束语

防治锅炉“四管”泄露是一项长期及不可间断、不可疏忽的工作。杜绝四管泄漏也是很难实现的，只有对泄漏进行根据原因的防治和预防。从检修、技术改革、运行等各个方面进行监督、管理与控制从员工的主观能动性上着手。防止四管泄漏的最好办法，主要从防止超温、防止烟气流速过大、防止火焰烧偏、防止结焦等方面着手。

[参考资料]

[1]DG-1000t/h炉水冷壁爆漏原因浅析，尹民权等，山东电力技术，1999.5。

[2]顶棚过热器大面积过热胀粗和处理，黄继革，四川电力技术，2000年第4期。

[3]锅炉和热交换器的积灰、结渣、磨损和腐蚀的防止原理与计算，樊建人等著，科学出版