賈宏革

華電能源股份公司富拉爾基發(fā)電廠

淺談發(fā)電廠管閥系統(tǒng)的帶壓堵漏

賈宏革

華電能源股份公司富拉爾基發(fā)電廠

發(fā)電廠管閥的泄漏常問(wèn)題經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)，一旦出現(xiàn)了泄漏問(wèn)題，會(huì)直接影響使用的效果，甚至導(dǎo)致安全事故。經(jīng)過(guò)多年的實(shí)踐總結(jié)，發(fā)現(xiàn)泄漏一般出現(xiàn)在管道焊縫、填料、法蘭密封上。本文主要針對(duì)發(fā)電廠管閥系統(tǒng)的泄漏問(wèn)題進(jìn)行探討，總結(jié)了發(fā)電廠管閥系統(tǒng)的泄漏原因，并提出了帶壓堵漏的基本技術(shù)要領(lǐng)。

發(fā)電廠；管閥系統(tǒng)；帶壓堵漏

前言

發(fā)電廠管閥系統(tǒng)運(yùn)行的過(guò)程中，由于各個(gè)方面的原因，出現(xiàn)了泄漏問(wèn)題，在防治泄漏的過(guò)程中，首先要有效制止泄漏，采取帶壓堵漏的技術(shù)方法，比較快速而且有效，所以，值得我們深入研究。

1 管道、閥門(mén)泄漏的形式及原因

發(fā)電廠中有許多管閥系統(tǒng)，如蒸汽、疏水、給水、油、氫氣、輸灰等系統(tǒng)，它們極易發(fā)生泄漏。系統(tǒng)介質(zhì)的外漏，一方面造成介質(zhì)損失，使電廠的消耗增加，發(fā)電成本上升，經(jīng)濟(jì)效益下降；另一方面可能威脅人員、設(shè)備的安全，降低發(fā)電廠的安全可靠性。某些介質(zhì)的泄漏還會(huì)帶來(lái)噪音、大氣污染、水污染，因此各類(lèi)泄漏問(wèn)題一直是發(fā)電廠重點(diǎn)研究的并急于解決的問(wèn)題。帶壓堵漏技術(shù)作為能實(shí)現(xiàn)在線消除泄漏的1項(xiàng)專(zhuān)門(mén)技術(shù)，已在發(fā)電廠得到推廣，特別適用于汽水、油系統(tǒng)的泄漏處理。

1.1 閥門(mén)填料的泄漏。閥門(mén)在使用過(guò)程中，閥桿同填料間存在著相對(duì)運(yùn)動(dòng)，包括軸向移動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)。隨著開(kāi)關(guān)次數(shù)的增加，加之溫度、壓力和流體介質(zhì)特性的影響，填料接觸壓力會(huì)逐漸減弱，老化速度加快，彈性減弱，這時(shí)壓力介質(zhì)就會(huì)沿著填料與閥桿的接觸間隙向外泄漏，時(shí)間一長(zhǎng)就會(huì)把部分填料吹走或在閥桿上沖刷出溝槽，使泄漏進(jìn)一步擴(kuò)大。所以閥門(mén)填料是最容易發(fā)生泄漏的部位。

1.2 法蘭的泄漏。法蘭密封主要是依靠連接螺栓的預(yù)緊力，通過(guò)墊片來(lái)阻止被密封壓力流體介質(zhì)的外泄。它泄漏的原因很多，密封墊片的壓緊力不足、結(jié)合面的粗糙度不符合要求、墊片變形和機(jī)械振動(dòng)等都會(huì)引起密封墊片與法蘭結(jié)合面密合不嚴(yán)而發(fā)生泄漏。另外螺栓變形或伸長(zhǎng)，墊片老化、回彈力下降、龜裂等也會(huì)造成法蘭面密封不嚴(yán)而發(fā)生泄漏。法蘭泄漏還有不可忽視的人為因素，如密封墊片裝偏，使局部密封緊力過(guò)度，超過(guò)密封墊片的設(shè)計(jì)極限，法蘭緊固過(guò)程中用力不均或兩法蘭中心線偏移，造成假緊現(xiàn)象等都易引發(fā)泄漏。

1.3 閥體的外漏。閥門(mén)生產(chǎn)過(guò)程中的鑄造或鍛造缺陷，如砂眼、氣孔、裂紋等，流體介質(zhì)的沖刷和氣蝕是造成閥體泄漏的主要原因。

1.4 閥體的內(nèi)漏。閥板關(guān)閉或開(kāi)啟不到位，密封面受到?jīng)_刷，致使閥門(mén)關(guān)閉后，仍有通流面積。

1.5 管道的泄漏。管道本身的材質(zhì)較差，運(yùn)行中被腐蝕，產(chǎn)生泄漏點(diǎn);閥門(mén)的內(nèi)漏使閥后管道受到?jīng)_刷發(fā)生泄漏。管道泄漏較常見(jiàn)的部位發(fā)生在彎頭，因在彎制時(shí)壁厚變薄，強(qiáng)度降低。

2 帶壓堵漏的原理及優(yōu)點(diǎn)

2.1 帶壓堵漏的原理。利用液態(tài)介質(zhì)在動(dòng)態(tài)條件下形成固態(tài)密封材料的機(jī)理進(jìn)行帶壓堵漏。方法是在泄漏部位裝設(shè)專(zhuān)用設(shè)備，使密封部位的外圍和專(zhuān)用設(shè)備間形成腔室，采用專(zhuān)用的高壓注膠工具將密封膠注入并充滿腔室，使密封膠的擠壓力與泄漏介質(zhì)的壓力相平衡，建立1個(gè)新的密封結(jié)構(gòu)來(lái)堵寨泄漏孔隙各通道，阻塞介質(zhì)的外泄。

2.2 帶壓堵漏的效益評(píng)估。帶壓堵漏的優(yōu)點(diǎn)在于不需要停機(jī)或?qū)ο到y(tǒng)進(jìn)行隔離，不需對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行泄壓，從而節(jié)省大量的能源和人力，大大減少了因設(shè)備隔離或停機(jī)而帶來(lái)的電量損失，而且經(jīng)臨時(shí)堵漏處理的設(shè)備能滿足正常運(yùn)行工況的要求，不需要降低設(shè)備出力，保證機(jī)組的連續(xù)運(yùn)行狀態(tài)。其產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益非常可觀，以300MW機(jī)組為例，蒸汽和凝結(jié)水系統(tǒng)的泄漏點(diǎn)消除，均需要在停機(jī)后2天開(kāi)始進(jìn)行；給水系統(tǒng)的泄漏點(diǎn)消除，需在停機(jī)后1天開(kāi)始進(jìn)行；潤(rùn)滑油系統(tǒng)的泄漏點(diǎn)消除，則需在停機(jī)后7天開(kāi)始進(jìn)行。如果以日均負(fù)荷600MW，平均出廠電價(jià)0.2元/kWh計(jì)算，每天可減少120萬(wàn)元的損失。再算上機(jī)組1次啟停所帶來(lái)的燃油、除鹽軟化水、外購(gòu)電量等的損失和啟停費(fèi)用，共計(jì)170萬(wàn)元。

隨著機(jī)組停運(yùn)時(shí)間的延長(zhǎng)，機(jī)組啟動(dòng)費(fèi)用還需增加。而且設(shè)備每經(jīng)1次啟停，壽命也會(huì)相應(yīng)減少。2001年1月，某廠300MW機(jī)組高壓加熱器出口電動(dòng)門(mén)自密封泄漏，導(dǎo)致高壓加熱器停運(yùn)，供電煤耗因此增加10g/kWh，發(fā)電煤價(jià)以120元/t計(jì)算，發(fā)電成本增加7200元/d，由此可見(jiàn)，進(jìn)行帶壓堵漏是十分必要的。

3 發(fā)電廠管閥系統(tǒng)的帶壓堵漏方法

3.1 高溫管道焊縫泄漏?；鹆Πl(fā)電廠中高溫高壓管道較多，管道出現(xiàn)泄漏的可能性較大，對(duì)高溫高壓管道的焊縫泄漏一般采用捻壓堵漏、焊補(bǔ)堵漏法等。徐塘電廠5撐機(jī)組主蒸汽導(dǎo)管疏水三通由于應(yīng)力集中原因，管道在受熱膨脹后，焊縫拉裂，漏汽量很大，嚴(yán)重影響機(jī)組安全運(yùn)行，機(jī)組無(wú)停機(jī)計(jì)劃，采用其它辦法根本無(wú)法解決。

3.1.1 加焊閥門(mén)堵漏法。螺栓脫落，容易造成主風(fēng)外泄，需要在該處漏點(diǎn)采用加焊閥門(mén)堵漏法，打開(kāi)閘閥然后降管子蓋在漏點(diǎn)上焊住短管，關(guān)閉閘閥即可止漏。

3.1.2 卡箍堵漏法。用卡子降泄漏部位卡死而達(dá)到止漏方法，主要適用于易燃、易爆的部位，主要是觀察泄漏處的尺寸決定卡箍的尺寸，緊固的螺栓個(gè)數(shù)按卡箍尺寸設(shè)置，對(duì)稱(chēng)擰緊即可止漏。

3.1.3 強(qiáng)壓注膠堵漏法。利用密封膠體堵在泄漏部位，這種方法適用于在高溫、高壓部位和易燃、易爆場(chǎng)合，在用高壓注射入泄漏點(diǎn)后迅速固化而進(jìn)行堵漏，油壓推動(dòng)注射槍的活塞，將密封劑注射入密封內(nèi)部空間，達(dá)到堵漏目的，夾具的設(shè)計(jì)原則要在泄漏處保持適當(dāng)?shù)目臻g，以便注入足以將漏點(diǎn)密封的密封劑計(jì)量。

3.2 閥門(mén)盤(pán)根室泄漏，泄漏較小，沿閥桿方向鉆孔，然后焊接注膠嘴，強(qiáng)行注膠堵漏。泄漏量大，可以在盤(pán)根室上鉆一個(gè)通孔，可以進(jìn)行強(qiáng)注式堵漏，然后將外殼與門(mén)蓋焊接封閉，最后關(guān)上放水門(mén)即可。

3.2.1 銅絲圍堵法。檔兩法蘭間隙較小，泄漏介質(zhì)壓力低的帶壓堵漏時(shí)，可以直接安放螺栓專(zhuān)用注劑接頭，防止泄漏量增加，將直徑略小于泄漏法蘭間隙的銅絲嵌入到法蘭間隙中就組成新的密封腔，從泄漏點(diǎn)相反處依次進(jìn)行。

3.2.2 鋼帶圍堵法。采用鋼帶圍堵法進(jìn)行動(dòng)態(tài)密封作業(yè)。它對(duì)兩法蘭同軸度有較高要求，對(duì)法蘭間隙均勻程度要求不高。根據(jù)法蘭尺寸確定安裝注劑接頭的數(shù)量。安裝鋼帶時(shí)，應(yīng)將鋼帶位于兩法蘭的間隙上，把連接螺栓稍擰幾扣，再把兩個(gè)過(guò)渡，繼續(xù)擰緊螺栓，最終形成完整的密封空腔，然后進(jìn)行動(dòng)態(tài)密封作業(yè)。

3.2.3 法蘭的凸形夾具堵法。在考慮加工尺寸精確下，整體的凸形法蘭夾具上安裝旋塞閥，注劑孔應(yīng)處于兩法蘭連接螺栓的中間，夾具螺栓擰緊后，注劑從離泄漏點(diǎn)最遠(yuǎn)處開(kāi)始注入，逐漸靠近泄漏點(diǎn)。

4 火力發(fā)電廠管閥系統(tǒng)泄漏的預(yù)防措施

4.1 做好鍋爐受熱面材料及受熱面管制造過(guò)程中的監(jiān)督、檢查和檢驗(yàn)工作，對(duì)不同廠家或同一廠家不同批次的材料均應(yīng)進(jìn)行檢查和檢驗(yàn)，確保管材和材質(zhì)的質(zhì)量合格。受熱面加工時(shí)要嚴(yán)格控制加工工藝，特別是彎管、焊接和熱處理工藝，確保材料品質(zhì)和制造質(zhì)量符合要求。

4.2 做好安裝時(shí)期的過(guò)程質(zhì)量控制，防止有內(nèi)凹、刮傷、重皮和裂紋等超標(biāo)缺陷管子被安裝使用，防止將雜物遺留在管內(nèi)；構(gòu)建詳細(xì)的質(zhì)量檢查和驗(yàn)收體系，并由施工單位、監(jiān)理單位和使用單位質(zhì)量負(fù)責(zé)人簽證落實(shí)；對(duì)受監(jiān)焊口做到100%探傷檢驗(yàn)，保證全部合格，不留隱患。

4.3 鍋爐運(yùn)行過(guò)程的管理措施。鍋爐的啟動(dòng)和停爐，要嚴(yán)格按照啟、停曲線要求進(jìn)行，控制鍋爐參數(shù)和各受熱面的管壁溫度在允許范圍內(nèi)并嚴(yán)密監(jiān)視，及時(shí)調(diào)整以防升溫和升壓速率過(guò)大而造成“四管”損傷；對(duì)于超臨界機(jī)組，要嚴(yán)格監(jiān)控鍋爐各運(yùn)行參數(shù)和汽、水品質(zhì)，防止超溫和超壓，控制好汽水分離器水位，防止高水位時(shí)蒸汽帶水而影響蒸汽品質(zhì)，發(fā)現(xiàn)受熱面有超溫現(xiàn)象要及時(shí)調(diào)整；鍋爐燃燒器要對(duì)稱(chēng)均勻地投入，保證火焰中心適宜，不沖刷水冷壁，同時(shí)控制好風(fēng)量，避免風(fēng)量過(guò)大或缺氧燃燒；優(yōu)化吹灰方式，防止受熱面管被吹損；鍋爐結(jié)渣時(shí)，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行吹灰和清除，防止形成大渣塊。

經(jīng)過(guò)反復(fù)的實(shí)踐摸索，帶壓堵漏已逐漸成為一項(xiàng)成熟的技術(shù)，隨著該技術(shù)的不斷推廣、應(yīng)用，操作工藝趨于標(biāo)準(zhǔn)化，新的工藝也將產(chǎn)生，適應(yīng)生產(chǎn)的需要，其產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益將更加顯著。

5 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，只有做好了發(fā)電廠管閥系統(tǒng)的維護(hù)工作，并針對(duì)帶壓堵漏技術(shù)進(jìn)行研究，在泄漏出現(xiàn)的時(shí)候及時(shí)的堵住泄漏，才能夠真正提高發(fā)電廠管閥系統(tǒng)的運(yùn)行安全性和質(zhì)量。

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