锅炉外部高压管路爆漏与预防

陈跃

摘 要：锅炉外部管道的爆漏，损失大，杀伤力强，危险性高。通过分析原因，找出应对方法。

关键词：锅炉;外部管道;爆漏;预防

锅炉外部管包括四大管道、减温水管道、导汽管、导水管、疏放水、排污、取样、反冲洗管、放空气管等，这些管道管路长，走向复杂，介质温度高低不一，压力高，很多爆漏后无法隔离，必须停炉消压处理。炉外管路爆漏具有损失大、杀伤力强、危险性高的特点。防止炉外管阀门、爆漏已成为火电厂一个非常紧迫的任务。

1 炉外管道的爆漏原因

炉外管道爆漏的原因有以下几种：热应力开裂、疲劳开裂、腐蚀减薄、磨损泄露、组织老化和原始安装缺陷。

管道热应力开裂工质参数变化时，特别是机组启停过程中，管道在高温工质的作用下，要发生较大的弹性变形，如果管道本身没有足够的伸缩空间，膨胀受阻，变形将转变成热应力，加载于某个易产生应力集中的部位，引起过载开裂，对炉外管而言，热应力开裂常发生在新机组刚投产时以及在役机组启停或管系受冲击时，发生的部位以管系的疏水管、排污管等附属小管的角焊缝为主。

疲劳开裂是热力管道随着参数的变化将产生幅度不同的交变热应力，也可能由于管系支吊装置失效或管内介质冲击力作用，使管道发生振动，引起交变的机械应力，若应力交变周期达到材料疲劳寿命时，将产生疲劳 裂纹，裂纹在运行过程中不断扩展并引发爆破。

腐蚀减薄是露天锅炉炉的热力系统外部管道的保温材料常常会吸收雨水或其它外部水分，潮湿的保温材料加上高温环境使管子外表面氧化腐蚀减薄，容易发生管子泄漏。

炉外管的磨损主要是管子内壁水击造成的，在有明显压差如定期开启的阀门、泄漏的阀门后，形成湍流，水滴冲刷管子内壁，引起壁厚减薄而造成爆漏。

主汽管、再热热段管以及各类导汽管都是在高温状态下工作，长期运行过程中，会出现组织老化，一旦出现组织缺陷，将破坏材质的连续性，使材质机械性能恶化，最后无法承受正常工作压力而爆破。

原始安装缺陷是初始建设时工艺不规范造成的，炉外管初始建設的安装工艺存在两个极端，一是四大管道等大中口径管焊接技术要求高、质量控制严，严格按照图纸施工验收，另一方面疏水管、放空气管等零星管路施工比较粗糙，随意性大、检验比例低，因而零星小管因为原始施工工艺造成的泄漏却屡见不鲜。

2 我厂的几起炉外管道爆漏情况分析

现将我厂近几年来发生的炉外管路爆漏情况及处理情况简要分析一下，希望给读者借鉴，结合本厂情况防患未然，共同防止炉外管道爆漏，提高发电企业的本质安全生产水平。

#1炉给水管道放空气管道弯头运行期间发生泄漏，停炉消压后检查，该放空气管规格为Φ32*3普通无缝钢管，查阅图纸规格应为Φ28*4 20G锅炉钢钢管，泄漏弯头为手工弯制180°大弯头，椭圆度大于30%，泄漏处为弯头背弧纵向裂纹。此次泄漏是因为基建时选材及施工工艺留下原始隐患，机组长期运行造成热应力开裂。处理方案是根据运行情况，办理异动，将此放空气管从管座处加高压封头封堵。

#4炉屏再入口联箱连接管放空气管水压试验时发现呲水，经检查该放空气管直接插入再热器连接管，存在焊缝应力无法释放的问题，长时间运行，造成应力裂纹泄露，泄露蒸汽冲刷母管，母管已有冲刷凹痕。处理方案是局部更换组织老化的再热器连接管，加装管座连接放空气管。

#1炉事故放水母管在连排直通管插入的位置发生蒸汽泄露，经检查发现事故放水管（规格为Φ133*12材质20G）在连排直通管插入位置的对侧被连排水汽长期冲刷严重减薄，造成泄露。经查阅图纸发现此插入位置为后期改造更改的，并且插入的管口直接冲刷对侧管壁。连排正常运行方式是通过连排扩容器进行部分工质回收的，连排直通管路不应该长期投运。处理方案是局部更换冲刷管段，插入管改为弯头插入，不直接冲刷事故放水管管壁;连排切换至扩容器管路运行，避免直通管路冲刷的同时可以节能减排。

其他的#3炉定排弯头爆露、#3炉炉水泵取样管泄露、一期蒸汽取样管数次泄露、#2炉省煤器放水管泄露等都是以上一种或多种因素造成的。

3 我们应该从以下方面做好工作

炉外承压管件的定期检验工作要全面而又有针对性。由于炉外承压部件都处在保温层内，有些又处在高空，检验、检查、维修不太方便。要进行技术分析，先查薄弱环节，突出重点，分期分批有计划进行。检查、检验的重点为：1）在设计安装过程中已掌握的薄弱环节或有缺陷的材料部件;2）有严重超温记录或累计超温时间长的管道阀门阀件;3）喷水量大的减温水管道、弯头、三通;4）振动大的管道、阀门、焊口、盲板;5）经常发生水冲击的部位;6）有汽水两相流的管道、阀门、阀件;7）定期排污、连续排污一次门、内漏阀门及前后管道。8）异种钢焊缝等;9）因技术改造增加的三通、封堵的堵板，改造的管座等。

建立健全炉外管道设备台账、炉外管道检查更换记录，根据管道的服役情况制定检验和更换计划。台账的基本资料包括：系统名称、管道规格、管件规格、焊口位置、管线图及焊口位置示意图;检查、更换记录包括：检验时间、检验位置、检验方法、检验结果、更换原因及更换时间。

采用正常合理的运行方式并进行合理改造。非正常运行方式不得长时间运行，防止超温超压，控制温差等造成的冲击振打等;根据运行方式优化热力系统，对于无需存在的放空气管、反冲洗管等办理异动进行割除，采用规范的封头进行封堵;对于容易腐蚀的小口径取样管等根据检查情况进行升级管材至不易腐蚀的材质，并严控保温质量，防止进水;对于四大管道上的异种钢管座进行更换。

加强阀门的维护与检修质量，严格控制阀门的内漏外漏。对于动作频繁或者长时间小流量运行的阀门要每年检修，维护时发生缺陷及时消除;各疏放水、放气、取样等阀门大多有2道隔离门，运行期间处于关闭状态，停机检修前要进行轮流开启试验，确保2道阀门都有严密性，停机后要扒开保温对阀门进行外观检查，对于有问题的阀门修复或者进行更换。

锅炉外部管道的爆漏与设计、制造、运行或检修有关设计制造因素、机组启停调峰等不利的运行条件不可避免，但可以通过加强对管道的检查监督，对异常情况的分析和研究，以及对问题的处理和改造来完善设计制造中的不利因素，及早发现，及早处理，达到避免恶性爆漏事故、减少一般性炉外管泄漏事故的目的。