自然循環(huán)鍋爐汽包密封面失效原因分析與對策

任雪鵬

論文簡述：

文章從自然循環(huán)鍋爐汽包的重要性進行描述和講解，重點對自然循環(huán)鍋爐汽包密封面漏泄原因進行系統(tǒng)和全面的分析，并結(jié)合發(fā)電一分廠熱力站#3鍋爐汽包人孔門漏泄事件，進行了案例分析和講解。最后，根據(jù)各類分析，詳細(xì)闡述了漏泄治理對策，為整治和杜絕自然循環(huán)鍋爐汽包人孔門漏泄問題，提供了具體的辦法和措施。一、概述、

汽包是自然循環(huán)鍋爐中最重要的受壓元件之一，體積大，壁厚。它與上升管和下降管相連接，是鍋爐水循環(huán)的中樞。汽包的結(jié)構(gòu)是由簡身和封頭及內(nèi)部裝置等組成，簡身部分由鋼板卷焊而成的圓筒，封頭是由鋼板模壓而成的，經(jīng)加工后再與簡身部分焊成一體，通常在封頭上留有橢圓形或圓形人孔，以備安裝和檢修之用。人孔門密封常采用內(nèi)置式平面靜密封的方式。在實際運行期間經(jīng)常出現(xiàn)因人孔門密封不嚴(yán)而造成鍋爐被迫停運的事件。

二、案例描述：

2015年10月13日熱力站#3鍋爐按計劃正常啟動，06：20點火啟動成功，08：30 鍋爐運行崗位人員發(fā)現(xiàn)熱力站#3鍋爐汽包甲側(cè)人孔門處有漏水現(xiàn)象，此時熱力站#3鍋爐的運行參數(shù)為：汽包壓力0.7MPa，主汽溫度230℃。08：50鍋爐檢修人員現(xiàn)場確認(rèn)完畢，漏泄點為熱力站#3鍋爐汽包甲側(cè)人孔門密封處，要求運行人員將汽包壓力降至0.5MPa以下運行。10：10鍋爐檢修人員熱緊汽包乙側(cè)人孔門螺栓后漏泄量無變化，現(xiàn)場鍋爐專業(yè)管理技術(shù)人員分析確認(rèn)該人孔門的密封墊損壞，需放水后更換。11：00熱力站#3爐停爐，自然降溫降壓。2015年10月14日12：30熱力站#3鍋爐汽包人孔門檢修完畢，具備鍋爐啟動條件。

三、原因分析對對策

汽包人孔門是進入汽包檢查與檢修的通道，當(dāng)汽包內(nèi)部檢修結(jié)束后，就要封閉人孔門。人孔門密封的嚴(yán)密與否直接影響鍋爐的上水與鍋爐安全運行，因此人孔門的密封也是一項重要的工作內(nèi)容?，F(xiàn)將常見導(dǎo)致汽包人孔密封面漏泄的因素分析如下：

（一）汽包密封墊使用不當(dāng)導(dǎo)致汽包人孔門漏泄。

汽包人孔門密封墊是保證汽包人孔密封嚴(yán)密的關(guān)鍵備件。

1、選用汽包密封墊時應(yīng)選用壓力和溫度等級大于汽包工作壓力和溫度，嚴(yán)禁使用低等級密封墊。否則會因在鍋爐打壓或啟動過程中隨著鍋爐汽包內(nèi)部溫度和壓力的升高，低等級的汽包密封墊會逐步失效，最終導(dǎo)致汽包人孔門漏泄，致使鍋爐被迫停運檢修。

2、選用的汽包密封墊存在缺陷，如：墊片工作面存在劃痕、凹凸、開裂及分層等缺陷。此類缺陷存在后，會造成鍋爐在啟動中或運行期間汽包人孔門漏泄、鍋爐被迫停運檢修。

3、選用的汽包密封墊厚度偏差較大，起不到密封作用。此類問題存在兩種情況，一種密封墊片厚度過薄，汽包密封后沒有足夠的壓縮量起不到密封效果;另一種密封墊片厚度過厚，汽包人孔門密封面與汽包本體密封面無法形成凹凸密封，同樣起不到密封效果。上述，兩種情況在鍋爐打壓或啟動過程中直接會導(dǎo)致人孔門漏泄，鍋爐被迫停運。

（二）汽包人孔門檢修不當(dāng)造成汽包人孔門漏泄。

1、密封墊安裝不當(dāng)導(dǎo)致至人孔門漏泄。由于汽包人孔門屬于內(nèi)開式密封，在封閉人孔門時由于汽包人孔門密封面比較光滑，密封墊無法固定。經(jīng)常出現(xiàn)密封墊偏斜，密封墊不在有效的密封范圍內(nèi)，或有效密封寬度不足等問題。最終，造成汽包人孔門漏泄。

2、汽包人孔門密封面兩側(cè)光潔度不足、存在麻點、凹坑、機械硬傷等缺陷，檢修過程中未得到有效處理，人孔門回裝后導(dǎo)致密封面漏泄。

3、汽包人孔門螺栓緊力不足，導(dǎo)致密封面漏泄。此問題存在兩個方面因素。一個因素是汽包螺栓自身緊力不足，鍋爐啟動升壓期間未按照壓力在0.2MPa—0.5 MPa，對汽包人孔門螺栓進行熱緊處理;另一個因素是汽包螺栓絲扣與汽包人孔底扣螺紋間隙較大，在鍋爐啟動過程中因螺栓熱膨脹造成螺紋間隙再次放大，螺紋底扣與螺栓緊力不足造成螺栓脫扣而導(dǎo)致汽包人孔門無預(yù)緊力，致使人孔門漏泄。

（三）鍋爐頻繁啟動，汽包人孔門密封墊未及時更換而導(dǎo)致汽包人孔門漏泄。

由于汽包人孔門密封屬于靜密封，在汽包螺栓緊力的作用下達到靜密封效果。在鍋爐啟動或停運期間，汽包筒壁溫度于人孔門的溫度總是存在偏差。由于溫度的偏差，最終會導(dǎo)致汽包壁與人孔門產(chǎn)生相對的位移。同時由于汽包螺栓緊力作用會導(dǎo)致密封墊粘連在汽包壁或人孔門兩側(cè)，同時會造成密封面受到輕微損傷。在鍋爐頻繁啟動或停運后，汽包密封墊如若未及時得到更換，將導(dǎo)致密封面失效，最終造成汽包人孔門漏泄。

四、案例分析：

1、熱力站#3鍋爐本年度啟停操作共計5次，由于鍋爐啟停冷熱膨脹容易造成汽包壁與人孔門產(chǎn)生相對的位移。同時由于汽包螺栓緊力作用會導(dǎo)致密封墊粘連在汽包壁或人孔門兩側(cè)，同時造成密封面受到輕微損傷。在10月13日鍋爐點火運行過程中密封面失效損壞，是造成熱力站#3鍋爐汽包人孔門漏泄的原因之一。

2、熱力站過汽包密封墊原本應(yīng)使用1.5-2.0mm厚度的密封墊，此次在熱力站#3鍋爐人孔門解體過程中確認(rèn)熱力站#3鍋爐安裝過程中使用了4.0mm密封墊。密封墊厚度使用不符合要求是導(dǎo)致熱力站#3鍋爐汽包人孔門漏泄的另一個原因。

五、汽包人孔門漏泄治理對策

1、汽包人孔門密封墊是保證汽包人孔密封嚴(yán)密的關(guān)鍵備件，應(yīng)選用合格且壓力等級及溫度均高于汽包的高強石棉板或纏繞墊片。密封墊使用前應(yīng)檢查密封墊平整、光滑，無劃痕和溝痕;墊片內(nèi)外尺寸負(fù)荷汽包人孔門密封要求，墊片有效密封寬度應(yīng)不少于20mm。使用的密封墊片厚度應(yīng)在3.0—4.0mm之間，墊片厚度不能太厚也不能太薄，滿足密封壓縮量即可。

2、汽包人孔門回裝過程應(yīng)嚴(yán)格遵守《火力發(fā)電廠鍋爐機組檢修導(dǎo)則》，檢修時應(yīng)重點檢查人孔門門蓋開關(guān)靈活，無卡澀;人孔門結(jié)合面應(yīng)完整和平整，門框和門蓋無裂紋，無麻點、凹坑、機械硬傷，出現(xiàn)上述缺陷應(yīng)及時處理和恢復(fù)。

3、每次打開汽包人孔門后應(yīng)對人口門螺栓及底扣螺紋進行測量和檢查，螺紋應(yīng)無磨損和腐蝕，滿足螺栓緊力要求。鍋爐啟動期間應(yīng)在汽包壓力升至0.3MPa-0.5 MPa時再進行一次擰緊人孔門螺栓。

4、針對頻繁啟停的鍋爐，應(yīng)結(jié)合鍋爐啟停次數(shù)，定期安排汽包人孔門墊片更換工作。有條件電廠可縮短汽包人孔門墊片更換周期，一般情況下3年更換一次，如啟動和停運頻繁的鍋爐可適當(dāng)縮短至2年。

六、結(jié)論

汽包作為自然循環(huán)鍋爐最重要的受壓元件之一，其嚴(yán)密性直接關(guān)系到鍋爐整體安全運行。電廠檢修人員應(yīng)重視汽包日常點檢及檢修工作，在鍋爐停運期間做好汽包人孔門密封性分析和措施，即可完全保證汽包人孔門的嚴(yán)密性，可杜絕因汽包人孔門漏泄而造成非計劃停爐事件。