電站鍋爐檢驗常見問題分析

涂 猛

摘要:鍋爐檢驗結論應根據具體情況由檢驗員綜合考慮、分析后確定。能否準確地下結論,反映出檢驗員的實際水平,既要有理論依據,又要有實踐經驗,故要求檢驗員在檢驗工作中不斷地總結和積累。文章對電站鍋爐檢驗中出現的常見問題進行了分析,并提出了解決措施。

關鍵詞:鍋爐;鍋筒檢驗;水冷壁檢驗;省煤器;過熱器;再熱器檢驗

中圖分類號:TM621文獻標識碼:A文章編號:1009-2374(2009)22-0178-02

電站鍋爐是指以發(fā)電或熱、電聯產為主要目的的鍋爐,一般是指額定工作壓力大于等于3.8MPa的鍋爐。在電站鍋爐內部檢驗過程中,許多問題具有普遍性。為了促進鍋爐檢驗人員加深理解《鍋爐定期檢驗規(guī)則》,更加熟練掌握電站鍋爐檢驗重點?，F將本人在電站鍋爐定期檢驗中發(fā)現的常見問題加以歸納,并對一些典型案例進行分析,以便和大家共同交流。

一、電站鍋爐檢驗的主要內容

鍋爐定期檢驗工作包括外部檢驗,內外部檢驗和水壓試驗。外部檢驗可以在鍋爐運行過程中進行。其檢驗內容包括:人孔、手孔、檢查孔是否漏水、漏汽;汽、水閥門和管道的狀況;輔助設備運行情況;爐墻、鋼架及爐膛燃燒情況;安全附件是否齊全、靈敏;鍋爐的操作規(guī)程、崗位責任制、交接班等規(guī)章制度的執(zhí)行情況;水處理設備運行情況。內部檢驗是指鍋爐在停爐狀態(tài)下對鍋爐安全狀況進行的檢驗;主要是檢驗鍋爐承壓部件是否在運行中出現裂紋、起槽、過熱、變形、泄漏、腐蝕、磨損、水垢等影響安全的缺陷。

內外部檢驗的重點如下:上次檢驗有缺陷的部位;鍋爐受壓元件的內、外表面,特別是開孔、焊縫、扳邊等處有無裂紋、裂口和腐蝕;管壁無有磨損和腐蝕;鍋爐的拉撐以及與被拉元件的結合處有無裂紋、斷裂和腐蝕;受壓元件有無凹陷、彎曲、鼓包和過熱;鍋筒和磚襯接觸處有無腐蝕,受壓元件或鍋爐構架有無因磚墻或隔火墻損壞而發(fā)生過熱;受壓元件水側有無水垢、水渣,進水管和排污管與鍋筒的接口處有無腐蝕、裂紋,排污閥和排污管連接部分是否牢靠;安全附件是否靈敏、可靠,水位表、水表柱、安全閥、壓力表等與鍋爐本體連接的通道有無堵塞;自動控制、訊號系統及議表是否靈敏可靠。

二、電站鍋爐檢驗前的準備

電站鍋爐在進行內部檢驗之前,鍋爐的使用單位應向檢驗單位提供鍋爐定期檢驗計劃、大修計劃,并與檢驗單位協商有關檢驗的準備工作、輔助工作、檢驗條件、檢驗期限、安全保護措施等事宜。

三、電站鍋爐檢驗的常見問題

(一)鍋筒檢驗

1.裂紋:鍋爐檢驗中經常發(fā)現鍋筒內部預埋件焊縫、汽水擋板焊縫存在裂紋,有時也發(fā)現下降管、給水套管、安全閥管座等焊縫存在裂紋,偶爾還發(fā)現鍋筒對接焊縫存在裂紋。

2.腐蝕:一般見于筒體汽空間及兩側封頭等應力集中處。

3.結垢:水垢一般位于水位線附近及筒體底部。

檢查水位計的汽水連通管、壓力表連通管、蒸汽加熱管、汽水取樣管、連續(xù)排污管等是否完好、暢通,加強型管座是否有裂紋,必要時應進行無損探傷檢查;鍋筒與吊掛裝置接觸是否良好,90度內圓弧應吻合,吊桿裝置牢固,受力均勻;支座的預留膨脹間隙足夠,方向正確;對于運行進行超過5萬小時的鍋爐鍋筒還應增加相應的無損探傷檢驗。

(二)水冷壁檢驗

過熱、變形:一般常見于熱負荷較高區(qū)域及折焰角處水冷壁管;磨損:折焰角、防渣管、燃燒器周圍、各門孔兩側、熱電偶溫度計兩側、吹灰器附近、進風口、落料口以及冷灰斗區(qū)域水冷壁管等煙氣流速較大部位最易磨損;鼓包、脹粗:一般位于高熱負荷或水循環(huán)不良區(qū)域,例如:防渣管、燃燒器周圍、各門孔兩側以及折焰角處水冷壁管等部位較易鼓包或脹粗;裂紋:熱負荷較高區(qū)域水冷壁管及防渣管,可分為長期超溫裂紋和短期超溫裂紋;機械損傷:因焦塊脫落而導致下部水冷壁管、冷灰斗區(qū)域水冷壁管及流化床鍋爐埋管等被碰傷或砸扁。此外,檢修時人為機械刮傷也時有發(fā)生;鰭片開裂、燒穿:燃燒器周圍、各門孔兩側及熱負荷較高區(qū)域水冷壁鰭片開裂或燒穿;腐蝕、結垢:熱負荷較高區(qū)域水冷壁管外壁高溫腐蝕、內壁氧化腐蝕及結垢,可通過割管檢查或其他方法檢查發(fā)現。

(三)省煤器、過熱器、再熱器檢驗

磨損:一般常見于上部管排、穿墻管、煙氣走廊管子以及吹灰器附近的管子;變形、移位高溫管組(排)因管卡開裂而導致管組(排)變形、移位最常見;積灰、堵灰:一般為管排積灰,蛇行管組堵灰;氧化、腐蝕:一般省煤器腐蝕為氧腐蝕或低溫腐蝕,而過熱器、再熱器大多為高溫腐蝕;管卡、防磨瓦等損壞:常見的有懸吊結構件、固定卡、管卡、阻流板、防磨板等燒壞、脫落、變形等;脹粗、鼓包:常見于過熱器及再熱器高溫管段部位;裂紋。

一般頂棚過熱器、包墻過熱器鰭片因膨脹而開裂,異種鋼接頭因應力作用而產生裂紋。

(四)減溫器檢驗

筒體表面有無嚴重氧化、腐蝕情況,必要時應進行測厚、硬功夫度和金相檢查; 筒體環(huán)焊縫、封頭焊縫是否有裂紋等缺陷,必要時應進行無損探傷;吊耳、支座與集箱和管座角焊縫是否有裂紋,必要時應進行表面探傷;對于混合式減溫器應用內窺鏡檢查內襯套及噴嘴,是否有裂紋;噴口是否有磨損;內壁是否有腐蝕、裂紋等缺陷;對于面式減溫器應進行抽芯抽查,內壁和管板是否有腐蝕、裂紋等缺陷;對于運行5萬小時的,應對不少于50%的芯管進行不低于1.25倍工作壓力的水壓試驗;筒體是否能自由膨脹;對運行進行已達5萬小時的,應對筒體外表面的主焊縫和角焊縫進行表面探傷檢查,探傷比例應不少于25%,必要時應進行超聲波探傷或射線探傷。

(五)其他常見問題

制造、安裝遺留缺陷:常見的有焊口未熔合、未焊透、夾渣等制造遺留問題;以及外購件材質錯用,彎管橢圓度超標,支吊架、雜項管安裝不規(guī)范等安裝遺留缺陷;爐墻漏煙、鋼架過熱;澆注料、耐火骨料開裂、脫落;爐頂密封不嚴;吊桿松動、變形、過熱氧化;安全附件:安全閥、壓力表超期未校驗,水位計、熱電偶損壞未維修等;外置式汽水分離器角焊縫裂紋、未熔合;資料不齊全等。

四、典型實例分析

(一)鍋筒裂紋

某廠一臺型號為WGZ130/3.82-17的發(fā)電鍋爐,累計運行小時約45000小時,經目視檢查發(fā)現鍋筒內部預焊件與接水盤支撐角鋼、汽水擋板、鍋筒間焊縫存在肉眼可見裂紋近20條,最長一條為100mm左右;經MT進一步檢查發(fā)現封頭對接焊縫也存在1條裂紋,內部預焊件另有10多條裂紋,后經打磨處理發(fā)現裂紋最深達6mm。

經檢查,該鍋爐內部預焊件材質為Q235A,鍋筒材質為19Mn6,焊條采用E4303,在制造廠內焊接后整體熱處理。由于該鍋爐鍋筒材質與內部預焊件材質性能差異較大,錯用酸性焊條,鍋筒母材與焊縫及內部預焊件之間熱膨脹系數相差較大,且該發(fā)電機組啟停比較頻繁,因此該鍋爐在頻繁的啟停運行過程中,受鍋筒母材與焊縫及內部預焊件之間巨大熱應力的影響,從而產生了疲勞裂紋。

經現場打磨消除裂紋后,實測其剩余壁厚,并查強度計算書。若剩余壁厚大于該鍋筒最小需要壁厚,則可以無需處理繼續(xù)投入使用;若剩余壁厚小于該鍋筒最小需要壁厚,則可采用堆焊或挖補處理,也可降壓使用,以便確保鍋筒安全運行。需要強調的是,修理應委托有相應資質的單位施工,并請有資質的特種設備檢驗檢測機構實施修理監(jiān)檢。

(二)水冷壁管鼓包、磨損

某廠一臺型號為DG75/3.82-11的發(fā)電鍋爐,累計運行小時約60000小時,檢驗人員在對鍋筒檢查發(fā)現水垢很厚,經了解得知該廠鍋爐水質管理非常薄弱,于是在對水冷壁進行宏觀檢查時,重點檢查熱負荷較高區(qū)域水冷壁管的鼓包、脹粗情況,檢查結果發(fā)現該區(qū)域水冷壁管約有1/3存在不同程度的鼓包。

同時考慮到該爐型為循環(huán)流化床鍋爐,具有煙氣流速大、飛灰多等特點,檢驗人員本次重點檢查了以往未被重視的熱電偶溫度計兩側的管子磨損情況,經壁厚測量發(fā)現熱電偶溫度計兩側的管子磨損已經很嚴重了,許多管子壁厚減薄量竟高達30%以上。

由于該廠鍋爐水質管理薄弱,鍋爐水質經常不合格,造成水冷壁結垢,結垢后導致傳熱不良,因此導致水冷壁過熱鼓包、脹粗。又由于該鍋爐為循環(huán)流化床鍋爐,具有煙氣流速大、飛灰多等特點,受熱電偶溫度計阻擋影響,煙氣在電偶溫度計兩側流速增大,從而導致熱電偶溫度計兩側的管子磨損加劇。

根據檢驗結果知道,由于水質不合格造成該鍋爐水冷壁過熱鼓包、脹粗,因此建議使用單位加強日常水質管理,并對現有水垢進行一次化學清洗。更換壁厚減薄量超標的管子,并對熱電偶溫度計兩側的管子實施局部噴涂金屬,增加耐磨性能。

(三)省煤器磨損

某廠一臺型號為WGZ-220/9.8-1的發(fā)電鍋爐,累計運行小時約100000小時,每次鍋爐檢修都要更換因磨損減薄的同一部位的省煤器管組,使用單位與檢修單位均未分析原因。

經現場檢查,發(fā)現磨損原因是由槽鋼形成煙氣走廊引起的,而煙氣走廊的形成增大煙氣流速,并造成磨損的。

在槽鋼凹槽面焊上扁鐵,以便消除煙氣走廊,消除了煙氣走廊,也就解決了磨損問題。

五、結語

鍋爐檢驗結論要根據實際檢驗情況綜合考慮、分析,準確與否反映出檢驗員及檢驗單位的實際工作水平,為此我們謹慎對待。

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