馮琳峰

摘 要：近幾年，海南經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，對(duì)用電需求也日趨增長(zhǎng)，每年6～8月份為海南用電高峰期，海南國(guó)電西南部電廠2×350MW機(jī)組的建設(shè)投產(chǎn)將極大緩解海南地區(qū)的供電壓力。通過(guò)對(duì)超臨界直流鍋爐的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及安裝質(zhì)量通病分析，找出易爆管環(huán)節(jié)，在安裝環(huán)節(jié)采取糾正預(yù)防措施對(duì)其進(jìn)行質(zhì)量控制，防止由于鍋爐爆管造成的工期延誤和直接經(jīng)濟(jì)損失，保證機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

關(guān)鍵詞：超臨界鍋爐 鍋爐爆管 糾正預(yù)防

中圖分類號(hào)：TK223 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2015）11（b）-0093-02

1 概述

近幾年，海南經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，對(duì)用電需求也日趨增長(zhǎng)，每年6～8月份為海南用電高峰期，海南國(guó)電西南部電廠2×350MW機(jī)組的建設(shè)投產(chǎn)將極大緩解海南地區(qū)的供電壓力。根據(jù)里程碑節(jié)點(diǎn)計(jì)劃：1號(hào)機(jī)組鍋爐鋼架開吊2014-08-20，168試運(yùn)完成2015-07-31，在這么短的時(shí)間內(nèi)，如何又好又快地去預(yù)防鍋爐爆管，文章主要從鍋爐安裝階段做了分析。

1.1 超臨界鍋爐特點(diǎn)及參數(shù)

海南國(guó)電西南部電廠2×350MW機(jī)組鍋爐是由哈爾濱鍋爐廠有限責(zé)任公司設(shè)計(jì)、制造的超臨界變壓運(yùn)行直流鍋爐，采用單爐膛、一次中間再熱、平衡通風(fēng)、固態(tài)排渣、全懸吊結(jié)構(gòu)的Π型布置燃煤爐，燃燒方式為前后墻對(duì)沖式。鍋爐最大連續(xù)蒸發(fā)量1 135 t/h，過(guò)熱器出口蒸汽壓力（最高允許工作壓力）為27.6 MPa。

鍋爐采用全鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)架，高強(qiáng)螺栓連接，受熱面呈“П”型布置方式，爐膛上部布置有屏式過(guò)熱器；水平煙道中布置有末級(jí)過(guò)熱器、末級(jí)再熱器；后煙道布置有中間隔墻，豎井前部布置水平低溫再熱器、立式低溫再熱器，豎井后部布置水平低溫過(guò)熱器、立式低溫過(guò)熱器和省煤器；后煙道下部布置有兩臺(tái)三分倉(cāng)回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器。

1.2 超臨界鍋爐爆管主要原因

近幾年，宿州XX電廠2×350MW機(jī)組工程、六安XX電廠二期2×600MW機(jī)組工程、克拉瑪依XX電廠一期2×350MW機(jī)組工程、托克遜XX電廠2×330MW機(jī)組工程，在機(jī)組調(diào)試、試運(yùn)行期間，都相繼發(fā)生過(guò)鍋爐爆管。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)檢查、檢測(cè)分析，引起鍋爐爆管的主要原因如下[1]：（1）集箱和受熱面管內(nèi)部有雜物堵塞管子超溫引起爆管（主要集中在屏式過(guò)熱器、末式過(guò)熱器、水冷壁區(qū)域）；（2）密封條材質(zhì)錯(cuò)用或設(shè)備缺陷引起爆管；（3）鍋爐受熱面或管道膨脹受阻引起爆管（主要集中在頂棚管區(qū)域）；（4）鍋爐安裝臨時(shí)吊耳割除不當(dāng)引起爆管（主要表現(xiàn)為割傷受熱面管后未檢查出來(lái)）；（5）鍋爐受熱面防磨瓦漏裝或安裝不當(dāng)引起爆管（主要集中在末級(jí)過(guò)熱器、末級(jí)再熱器、低溫再熱器、低溫過(guò)熱器、省煤器）。

2 鍋爐安裝階段的糾正預(yù)防

2.1 實(shí)施受熱面潔凈化施工

（1）受熱面組合場(chǎng)地均為沙地，同時(shí)作業(yè)人員眾多，為防止作業(yè)人員攜帶細(xì)沙進(jìn)入作業(yè)面，對(duì)受熱面潔凈化施工帶來(lái)了諸多隱患，為此進(jìn)行了地面硬化工作（見(jiàn)圖1）。

（2）受熱面管數(shù)量眾多，施工現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)常存在漏通球、錯(cuò)通球或把鋼球遺漏在管內(nèi)的情況。為此安裝單位必須做好鋼球的領(lǐng)用歸還臺(tái)帳，如有鋼球遺失，必須落實(shí)鋼球丟失去向，杜絕遺留在受熱面管內(nèi)；同時(shí)通球試驗(yàn)時(shí)，必須安排專人負(fù)責(zé)，實(shí)行通球試驗(yàn)簽證現(xiàn)場(chǎng)簽字制度，做到通球一根，標(biāo)記一根，通球完成后在明顯位置標(biāo)記時(shí)間、通球責(zé)任人，做到可追溯性（見(jiàn)圖2、圖3）。

（3）鍋爐大部分集箱采用內(nèi)窺鏡進(jìn)行內(nèi)部檢查，但部分集箱管接頭直徑小，且存在連續(xù)彎，造成檢查中存在死角，同時(shí)集箱在鍋爐廠內(nèi)加工過(guò)程中可能在管子內(nèi)殘留金屬余屑，俗稱“眼鏡片”。為此，集箱檢查時(shí)要先對(duì)管接頭逐只進(jìn)行檢查，再對(duì)筒體內(nèi)部進(jìn)行檢查。檢查方法：管接頭使用鋼絲繩進(jìn)行捅穿（防止眼鏡片懸掛），然后管接頭朝天或者傾斜向上使用壓縮空氣對(duì)管接頭逐只進(jìn)行吹掃，再進(jìn)行筒體內(nèi)部檢查（根據(jù)情況選擇內(nèi)窺鏡檢查、照相機(jī)或目視等方法），最后可采用集箱倒拎方式倒臟，或使用吸塵器清理內(nèi)部雜物，同時(shí)嚴(yán)格執(zhí)行集箱清理檢查現(xiàn)場(chǎng)簽證制度。（集箱清理見(jiàn)圖4、圖5）。

（4）鍋爐受熱面約60%焊口在鍋爐作業(yè)面，作業(yè)環(huán)境復(fù)雜，潔凈化更難控制。經(jīng)常出現(xiàn)上方的焊條頭、鐵屑、焊渣等雜物掉入下方受熱面管內(nèi)，造成受熱面管內(nèi)部堵塞，機(jī)組運(yùn)行時(shí)可能超溫引起爆管。為此，嚴(yán)格遵守鍋爐作業(yè)面朝天管口必須進(jìn)行有效封堵，朝天管口在打磨時(shí)，必須填塞水溶紙，防止內(nèi)磨頭斷裂掉入管內(nèi)（見(jiàn)圖6）。

2.2 重視受熱面外觀質(zhì)量檢查

（1）水冷壁系統(tǒng)密封條材質(zhì)為15CrMo和20G，同時(shí)數(shù)量眾多，現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)常出現(xiàn)亂拿亂用現(xiàn)象。為了杜絕該現(xiàn)象，密封條領(lǐng)用前，安裝單位應(yīng)對(duì)不同材質(zhì)的密封條進(jìn)行標(biāo)記（比如15CrMo涂刷藍(lán)漆、20G密封條涂刷白漆），這樣既方便作業(yè)人員的領(lǐng)用，又有利于質(zhì)檢人員日常巡檢工作。

（2）由于工期緊、任務(wù)重，安裝單位往往是受熱面設(shè)備一到現(xiàn)場(chǎng)就立即進(jìn)行組合安裝，而忽視了對(duì)其進(jìn)行外觀質(zhì)量檢查。受熱面設(shè)備在制造、裝車、長(zhǎng)途運(yùn)輸、卸車等階段，都有可能產(chǎn)生質(zhì)量缺陷。所以作業(yè)前對(duì)受熱面設(shè)備進(jìn)行外觀質(zhì)量檢查是必不可少的一道工序，設(shè)備檢查必須專人專責(zé)，組合前，專人對(duì)其進(jìn)行外觀質(zhì)量檢查，同時(shí)做好設(shè)備缺陷跟蹤及閉環(huán)工作。（缺陷一般為咬邊、氣孔、凹坑，見(jiàn)圖7、圖8）。

2.3 深入理解設(shè)計(jì)意圖

目前安裝單位技術(shù)力量普遍年輕化，對(duì)設(shè)計(jì)圖紙閱讀能力欠缺，無(wú)法更好地指導(dǎo)安裝工作，造成現(xiàn)場(chǎng)安裝與圖紙不符，即不按圖施工。表現(xiàn)最突出在頂棚管區(qū)域，該區(qū)域穿過(guò)頂棚管的有屏式過(guò)熱器、末級(jí)過(guò)熱器、末級(jí)再熱器、前包墻、低再垂直段、中隔墻、低過(guò)垂直段，這些該如何密封？技術(shù)員要仔細(xì)地理解設(shè)計(jì)意圖，掌握系統(tǒng)膨脹，才能更好地服務(wù)現(xiàn)場(chǎng)。

（1）比如前頂棚管鰭片與側(cè)墻水冷壁絕大部分為焊接密封（廠家圖紙?jiān)O(shè)計(jì)拐角無(wú)焊接，見(jiàn)圖9），如果安裝時(shí)把此處進(jìn)行焊接，運(yùn)行時(shí)可能膨脹受阻出現(xiàn)爆管。托克遜XX電廠2×330MW機(jī)組工程壁式再熱器管與頂棚管鰭片圖紙標(biāo)記為不焊接，但現(xiàn)場(chǎng)安裝時(shí)把四根壁式再熱器管與頂棚管鰭片進(jìn)行焊接，在試運(yùn)時(shí)鍋爐熱態(tài)膨脹受阻導(dǎo)致焊點(diǎn)拉開，造成母材損傷，進(jìn)而引起爆裂（見(jiàn)圖10）。

（2）再比如頂棚管固定裝置安裝，檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)個(gè)別固定裝置未按照?qǐng)D紙施工，部件6未安裝在部件7中心位置，這將可能導(dǎo)致運(yùn)行時(shí)膨脹受阻拉裂頂棚管引起爆管。（見(jiàn)圖11）。

（3）為了趕工期搶進(jìn)度，安裝單位在受熱面防磨瓦安裝時(shí)僅投入少量作業(yè)人員進(jìn)行點(diǎn)焊，等到受熱面吊裝工作全部完成后才投入大量人力去突擊防磨瓦焊接工作，但此時(shí)作業(yè)空間狹小，防磨瓦焊接往往是大面積漏焊、點(diǎn)焊或錯(cuò)焊，造成了試運(yùn)或運(yùn)行期間防磨瓦滑落，受熱面管長(zhǎng)時(shí)間受煙氣沖刷最后導(dǎo)致爆管。所以安裝單位一定要重視此項(xiàng)工作，盡量在受熱面蛇形管組地面鋪開組合時(shí)進(jìn)行防磨瓦的安裝焊接工作，既有利于防磨瓦施工，又有利于防磨瓦安裝質(zhì)量的檢查。

2.4 優(yōu)化吊耳設(shè)計(jì)

受熱面上的吊耳多達(dá)幾百只，在受熱面安裝完成后這些吊耳均要高溫火焰割除。這項(xiàng)工作具有工作量大、作業(yè)空間狹小、易割傷受熱面管等特點(diǎn)。建議安裝單位盡量摒棄焊接式吊耳，改用插板式吊耳，其優(yōu)點(diǎn)有吊耳孔鰭片在地面開割，易于檢查外觀質(zhì)量；安裝完成后僅僅為抽離吊耳或割除限位塊，降低了割傷受熱面管子概率。焊接式吊耳必須由專人割除（具有火焊資質(zhì)的火焊工），專人檢查，同時(shí)做好見(jiàn)證性記錄（吊耳型式見(jiàn)圖12、圖13）。

3 結(jié)語(yǔ)

海南國(guó)電西南部電廠2×350MW工程1號(hào)機(jī)組在整套整啟后至168 h滿負(fù)荷試運(yùn)結(jié)束，一直保持平穩(wěn)運(yùn)行，證明了鍋爐安裝階段采取以上糾正預(yù)防措施是切實(shí)有效的。據(jù)悉，1號(hào)機(jī)組距7月31日168 h試運(yùn)結(jié)束已過(guò)去74 d，機(jī)組運(yùn)行平穩(wěn)。

參考文獻(xiàn)

[1] 張耀慶.關(guān)注鍋爐爆管就是關(guān)注電廠價(jià)值——以百萬(wàn)千瓦機(jī)組鍋爐安裝防爆管探討為例[J].價(jià)值工程，2014（5）：45-46.