涂 猛

摘要:锅炉检验结论应根据具体情况由检验员综合考虑、分析后确定。能否准确地下结论,反映出检验员的实际水平,既要有理论依据,又要有实践经验,故要求检验员在检验工作中不断地总结和积累。文章对电站锅炉检验中出现的常见问题进行了分析,并提出了解决措施。

关键词:锅炉;锅筒检验;水冷壁检验;省煤器;过热器;再热器检验

中图分类号:TM621文献标识码:A文章编号:1009-2374(2009)22-0178-02

电站锅炉是指以发电或热、电联产为主要目的的锅炉,一般是指额定工作压力大于等于3.8MPa的锅炉。在电站锅炉内部检验过程中,许多问题具有普遍性。为了促进锅炉检验人员加深理解《锅炉定期检验规则》,更加熟练掌握电站锅炉检验重点。现将本人在电站锅炉定期检验中发现的常见问题加以归纳,并对一些典型案例进行分析,以便和大家共同交流。

一、电站锅炉检验的主要内容

锅炉定期检验工作包括外部检验,内外部检验和水压试验。外部检验可以在锅炉运行过程中进行。其检验内容包括:人孔、手孔、检查孔是否漏水、漏汽;汽、水阀门和管道的状况;辅助设备运行情况;炉墙、钢架及炉膛燃烧情况;安全附件是否齐全、灵敏;锅炉的操作规程、岗位责任制、交接班等规章制度的执行情况;水处理设备运行情况。内部检验是指锅炉在停炉状态下对锅炉安全状况进行的检验;主要是检验锅炉承压部件是否在运行中出现裂纹、起槽、过热、变形、泄漏、腐蚀、磨损、水垢等影响安全的缺陷。

内外部检验的重点如下:上次检验有缺陷的部位;锅炉受压元件的内、外表面,特别是开孔、焊缝、扳边等处有无裂纹、裂口和腐蚀;管壁无有磨损和腐蚀;锅炉的拉撑以及与被拉元件的结合处有无裂纹、断裂和腐蚀;受压元件有无凹陷、弯曲、鼓包和过热;锅筒和砖衬接触处有无腐蚀,受压元件或锅炉构架有无因砖墙或隔火墙损坏而发生过热;受压元件水侧有无水垢、水渣,进水管和排污管与锅筒的接口处有无腐蚀、裂纹,排污阀和排污管连接部分是否牢靠;安全附件是否灵敏、可靠,水位表、水表柱、安全阀、压力表等与锅炉本体连接的通道有无堵塞;自动控制、讯号系统及议表是否灵敏可靠。

二、电站锅炉检验前的准备

电站锅炉在进行内部检验之前,锅炉的使用单位应向检验单位提供锅炉定期检验计划、大修计划,并与检验单位协商有关检验的准备工作、辅助工作、检验条件、检验期限、安全保护措施等事宜。

三、电站锅炉检验的常见问题

(一)锅筒检验

1.裂纹:锅炉检验中经常发现锅筒内部预埋件焊缝、汽水挡板焊缝存在裂纹,有时也发现下降管、给水套管、安全阀管座等焊缝存在裂纹,偶尔还发现锅筒对接焊缝存在裂纹。

2.腐蚀:一般见于筒体汽空间及两侧封头等应力集中处。

3.结垢:水垢一般位于水位线附近及筒体底部。

检查水位计的汽水连通管、压力表连通管、蒸汽加热管、汽水取样管、连续排污管等是否完好、畅通,加强型管座是否有裂纹,必要时应进行无损探伤检查;锅筒与吊挂装置接触是否良好,90度内圆弧应吻合,吊杆装置牢固,受力均匀;支座的预留膨胀间隙足够,方向正确;对于运行进行超过5万小时的锅炉锅筒还应增加相应的无损探伤检验。

(二)水冷壁检验

过热、变形:一般常见于热负荷较高区域及折焰角处水冷壁管;磨损:折焰角、防渣管、燃烧器周围、各门孔两侧、热电偶温度计两侧、吹灰器附近、进风口、落料口以及冷灰斗区域水冷壁管等烟气流速较大部位最易磨损;鼓包、胀粗:一般位于高热负荷或水循环不良区域,例如:防渣管、燃烧器周围、各门孔两侧以及折焰角处水冷壁管等部位较易鼓包或胀粗;裂纹:热负荷较高区域水冷壁管及防渣管,可分为长期超温裂纹和短期超温裂纹;机械损伤:因焦块脱落而导致下部水冷壁管、冷灰斗区域水冷壁管及流化床锅炉埋管等被碰伤或砸扁。此外,检修时人为机械刮伤也时有发生;鳍片开裂、烧穿:燃烧器周围、各门孔两侧及热负荷较高区域水冷壁鳍片开裂或烧穿;腐蚀、结垢:热负荷较高区域水冷壁管外壁高温腐蚀、内壁氧化腐蚀及结垢,可通过割管检查或其他方法检查发现。

(三)省煤器、过热器、再热器检验

磨损:一般常见于上部管排、穿墙管、烟气走廊管子以及吹灰器附近的管子;变形、移位高温管组(排)因管卡开裂而导致管组(排)变形、移位最常见;积灰、堵灰:一般为管排积灰,蛇行管组堵灰;氧化、腐蚀:一般省煤器腐蚀为氧腐蚀或低温腐蚀,而过热器、再热器大多为高温腐蚀;管卡、防磨瓦等损坏:常见的有悬吊结构件、固定卡、管卡、阻流板、防磨板等烧坏、脱落、变形等;胀粗、鼓包:常见于过热器及再热器高温管段部位;裂纹。

一般顶棚过热器、包墙过热器鳍片因膨胀而开裂,异种钢接头因应力作用而产生裂纹。

(四)减温器检验

筒体表面有无严重氧化、腐蚀情况,必要时应进行测厚、硬功夫度和金相检查; 筒体环焊缝、封头焊缝是否有裂纹等缺陷,必要时应进行无损探伤;吊耳、支座与集箱和管座角焊缝是否有裂纹,必要时应进行表面探伤;对于混合式减温器应用内窥镜检查内衬套及喷嘴,是否有裂纹;喷口是否有磨损;内壁是否有腐蚀、裂纹等缺陷;对于面式减温器应进行抽芯抽查,内壁和管板是否有腐蚀、裂纹等缺陷;对于运行5万小时的,应对不少于50%的芯管进行不低于1.25倍工作压力的水压试验;筒体是否能自由膨胀;对运行进行已达5万小时的,应对筒体外表面的主焊缝和角焊缝进行表面探伤检查,探伤比例应不少于25%,必要时应进行超声波探伤或射线探伤。

(五)其他常见问题

制造、安装遗留缺陷:常见的有焊口未熔合、未焊透、夹渣等制造遗留问题;以及外购件材质错用,弯管椭圆度超标,支吊架、杂项管安装不规范等安装遗留缺陷;炉墙漏烟、钢架过热;浇注料、耐火骨料开裂、脱落;炉顶密封不严;吊杆松动、变形、过热氧化;安全附件:安全阀、压力表超期未校验,水位计、热电偶损坏未维修等;外置式汽水分离器角焊缝裂纹、未熔合;资料不齐全等。

四、典型实例分析

(一)锅筒裂纹

某厂一台型号为WGZ130/3.82-17的发电锅炉,累计运行小时约45000小时,经目视检查发现锅筒内部预焊件与接水盘支撑角钢、汽水挡板、锅筒间焊缝存在肉眼可见裂纹近20条,最长一条为100mm左右;经MT进一步检查发现封头对接焊缝也存在1条裂纹,内部预焊件另有10多条裂纹,后经打磨处理发现裂纹最深达6mm。

经检查,该锅炉内部预焊件材质为Q235A,锅筒材质为19Mn6,焊条采用E4303,在制造厂内焊接后整体热处理。由于该锅炉锅筒材质与内部预焊件材质性能差异较大,错用酸性焊条,锅筒母材与焊缝及内部预焊件之间热膨胀系数相差较大,且该发电机组启停比较频繁,因此该锅炉在频繁的启停运行过程中,受锅筒母材与焊缝及内部预焊件之间巨大热应力的影响,从而产生了疲劳裂纹。

经现场打磨消除裂纹后,实测其剩余壁厚,并查强度计算书。若剩余壁厚大于该锅筒最小需要壁厚,则可以无需处理继续投入使用;若剩余壁厚小于该锅筒最小需要壁厚,则可采用堆焊或挖补处理,也可降压使用,以便确保锅筒安全运行。需要强调的是,修理应委托有相应资质的单位施工,并请有资质的特种设备检验检测机构实施修理监检。

(二)水冷壁管鼓包、磨损

某厂一台型号为DG75/3.82-11的发电锅炉,累计运行小时约60000小时,检验人员在对锅筒检查发现水垢很厚,经了解得知该厂锅炉水质管理非常薄弱,于是在对水冷壁进行宏观检查时,重点检查热负荷较高区域水冷壁管的鼓包、胀粗情况,检查结果发现该区域水冷壁管约有1/3存在不同程度的鼓包。

同时考虑到该炉型为循环流化床锅炉,具有烟气流速大、飞灰多等特点,检验人员本次重点检查了以往未被重视的热电偶温度计两侧的管子磨损情况,经壁厚测量发现热电偶温度计两侧的管子磨损已经很严重了,许多管子壁厚减薄量竟高达30%以上。

由于该厂锅炉水质管理薄弱,锅炉水质经常不合格,造成水冷壁结垢,结垢后导致传热不良,因此导致水冷壁过热鼓包、胀粗。又由于该锅炉为循环流化床锅炉,具有烟气流速大、飞灰多等特点,受热电偶温度计阻挡影响,烟气在电偶温度计两侧流速增大,从而导致热电偶温度计两侧的管子磨损加剧。

根据检验结果知道,由于水质不合格造成该锅炉水冷壁过热鼓包、胀粗,因此建议使用单位加强日常水质管理,并对现有水垢进行一次化学清洗。更换壁厚减薄量超标的管子,并对热电偶温度计两侧的管子实施局部喷涂金属,增加耐磨性能。

(三)省煤器磨损

某厂一台型号为WGZ-220/9.8-1的发电锅炉,累计运行小时约100000小时,每次锅炉检修都要更换因磨损减薄的同一部位的省煤器管组,使用单位与检修单位均未分析原因。

经现场检查,发现磨损原因是由槽钢形成烟气走廊引起的,而烟气走廊的形成增大烟气流速,并造成磨损的。

在槽钢凹槽面焊上扁铁,以便消除烟气走廊,消除了烟气走廊,也就解决了磨损问题。

五、结语

锅炉检验结论要根据实际检验情况综合考虑、分析,准确与否反映出检验员及检验单位的实际工作水平,为此我们谨慎对待。

参考文献

[1]蔡振华.关于锅炉检验结论的探讨[J].科技咨询导报,2007,(8).

[2]锅炉什么情况下应检验[J].技术监督实用技术,2000,(5).

[3]永昌.锅炉检验的三种形式[J].石油工业技术监督,2000,(10).

[4]宋先林.2000 t/h 级锅炉检验的归纳与启示[J].华东电力,1994,(10).

[5]申汴丽.超声波在锅炉检验中的应用[J].河南科技,1998,(11).

[6]张金莉,王铁楹.电站锅炉检验方法探讨[J].品牌与标准化,2009,(12).