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文檔簡介
火電廠鍋爐管防磨防爆檢查技術(shù)
2016年5月
江蘇●宜興主講:楊曉松單位:大唐國際張家口發(fā)電廠手機機7033402E-mail:1974YXS@163.com張電設(shè)備概況張家口發(fā)電廠1~8號機組分別于1990~2001年先后陸續(xù)投產(chǎn),8臺機組全部為東方鍋爐廠設(shè)計制造的亞臨界300MW、中間再熱、自然循環(huán)、全懸吊、平衡通風(fēng)、燃煤汽包爐。1、2號爐型號為DG1025/17.7-2,3~8號爐型號為DG1025/18.2-Ⅱ4。目前經(jīng)過汽輪機通流改造,單機容量達到325MW。1993年至1994年期間,是張電“四管”管理最低谷時期,單臺機組鍋爐每年爆管達十余次。到如今已連續(xù)多年未因鍋爐“四管”泄漏造成機組非計劃停運。2008年8臺機組全年未發(fā)生一起因“四管”泄露造成的非計劃停運事故,2013年1號機組A級檢修后在網(wǎng)連續(xù)安全運行1006天,打破了火力發(fā)電機組在網(wǎng)長周期連續(xù)安全運行全國記錄。張電防磨防爆專業(yè)取得的成果93、94年,單臺爐年均爆管十余次2008年全年未發(fā)生鍋爐“四管”泄漏事故2013年1號機組連續(xù)在網(wǎng)運行1006天,創(chuàng)造“全國之最”爆管次數(shù)逐年下降2010年開始承攬對外檢修項目2003年成立防磨防爆班加強防磨防爆檢查與管理工作主要內(nèi)容§第一篇:防磨防爆工作主要內(nèi)容§第二篇:防磨防爆工作怎樣展開§第三篇:受熱面重點檢查部位、方法及常見缺陷§第四篇:爐外承壓部件及輔件的防磨防爆檢查§第五篇:防磨防爆檢查方法、技術(shù)記錄、判廢標準§第六篇:電站鍋爐、壓力管道、管系事故分析方法§第七篇:典型事故案例§第一篇:防磨防爆工作主要內(nèi)容一、受熱面防磨防爆檢查在鍋爐檢修中地位
1、是發(fā)電企業(yè)一項重中之重的工作;2、是設(shè)備診斷與技術(shù)監(jiān)督的重要環(huán)節(jié);
3、是確保鍋爐安全穩(wěn)定運行的基石;
該項工作也是一項綜合性工作,須有整體觀念,因其涉及鍋爐、金屬、化學(xué)、焊接等多個相關(guān)專業(yè)領(lǐng)域,關(guān)系到機組設(shè)計選型、制造、監(jiān)造、安裝、調(diào)試、運行、檢修、監(jiān)督等過程和環(huán)節(jié),同時也是一項非常龐大、復(fù)雜且專業(yè)性強的系統(tǒng)性工作。應(yīng)與金屬監(jiān)督、化學(xué)監(jiān)督協(xié)同作戰(zhàn),相互補充。在防磨防爆檢查工作中:“眼看、手摸、耳聽”這種直觀檢查診斷缺陷的方法是任何檢測設(shè)備無法替代的,與金屬專業(yè)的無損探傷和化學(xué)專業(yè)的水汽質(zhì)量監(jiān)測同等重要。鍋爐的安全運行越來越成為我們愈加關(guān)注的問題。如何規(guī)范做好鍋爐防磨防爆工作,對每個發(fā)電企業(yè)來說都是一個挑戰(zhàn)。二、防磨防爆日常工作內(nèi)容
1、在機組運行狀態(tài)下要堅持定期巡回檢查制度,把事故隱患消滅在萌芽狀態(tài)。
防磨防爆班的職責應(yīng)是對全廠鍋爐四管受熱面及爐外承壓部件安全運行負責,要確保設(shè)備檢修后盡可能長周期安全穩(wěn)定運行,一旦設(shè)備隱患有發(fā)展成事故的趨勢,則應(yīng)及時發(fā)現(xiàn)并加以消除,不讓它最終釀成事故。這就是防磨防爆人員必須堅持定期設(shè)備巡回檢查的道理。一周可以安排1—2天組織班組成員對每臺鍋爐進行例行巡查,制定巡檢路線圖,特別對隱患多發(fā)、易發(fā)等部位每次巡查都要仔細監(jiān)聽異常聲音、仔細查看是否存在“跑、冒、滴、漏”等異?,F(xiàn)象,發(fā)現(xiàn)問題及時反饋運行人員及設(shè)備專職點檢員并協(xié)助其做出正確的處理措施,將事故可能發(fā)生的損壞程度降低到最小值。是運行人員巡檢、設(shè)備點檢員點檢之外的重要補充環(huán)節(jié)。2、加強相關(guān)專業(yè)知識的學(xué)習(xí)
①應(yīng)了解金屬材料、水化學(xué)、焊接與熱處理、鍋爐設(shè)計與制造等學(xué)科的相關(guān)知識。
②應(yīng)掌握受熱面管子異常數(shù)據(jù)趨勢分析的能力:包括共性和個性兩類。
③應(yīng)了解鍋爐管在線監(jiān)測與風(fēng)險全壽命管理等前沿先進技術(shù)的發(fā)展狀況。
3、在機組停運狀態(tài)下做好承壓部件的檢查工作,應(yīng)做到“逢停必查,不得漏查”。
防磨防爆檢查人員應(yīng)嚴格按照各集團或能源公司《鍋爐承壓部件防磨防爆檢查管理辦法》規(guī)定的內(nèi)容認真進行檢查,對重點部位要做到精細檢查、多次復(fù)查。
為此在檢查工作落實過程中,負責人應(yīng)按照該《管理辦法》并結(jié)合本企業(yè)設(shè)備實際情況仔細研究檢查項目,了解機組停運前運行工況、配煤摻燒狀況、近期受熱面有無發(fā)生重大事故并結(jié)合最近一次該機組鍋爐防磨防爆檢查檢修記錄中所記載的受熱面遺留未處理、重點監(jiān)督運行等缺陷情況來詳細制定和完善本次檢查重點內(nèi)容,確保不放過任何一個有可能威脅到機組安全運行的缺陷部位。
4、建立健全設(shè)備技術(shù)檔案。衡量一個廠防磨防爆工作管理是否扎實到位,其管理臺賬、檢查報告是否完善、全面,是一個及其重要的標志。主要應(yīng)包括以下內(nèi)容:①鍋爐設(shè)備運行參數(shù)及結(jié)構(gòu)特性技術(shù)臺賬;②鍋爐金屬監(jiān)督、壓力容器年檢資料臺賬;③鍋爐受熱面原始資料數(shù)據(jù)庫臺賬:包括管子光譜材質(zhì)檢驗、規(guī)格、渦流檢測、水壓試驗等;④鍋爐受熱面年度檢修設(shè)備臺賬:包括等級檢修、臨修等項目。詳細內(nèi)容應(yīng)涵蓋受熱面改造、修理、更換缺陷管等情況。同時還應(yīng)包括管子測厚、測外徑、測奧氏體不銹鋼內(nèi)壁氧化皮堆積、監(jiān)視取樣管組織成分、腐蝕狀況及機械性能等數(shù)據(jù)。⑤機組運行數(shù)據(jù)庫臺賬:包括機組運行時間、啟停次數(shù)、超溫幅度及時間、受熱面管壁溫度等數(shù)據(jù)。⑥受熱面防磨防爆檢查作業(yè)指導(dǎo)書。⑦承壓部件設(shè)備爆漏事故異常分析記錄臺賬。⑧其它還應(yīng)包括:全爐膨脹指示器臺賬、四大管道支吊架年度檢查記錄檔案;化學(xué)監(jiān)督及酸洗情況記錄臺賬。張電防磨防爆管理理念
多年來,張家口發(fā)電廠鍋爐“四管”防磨防爆工作一直得到幾任廠長的高度重視,并對專業(yè)工作寄予很大關(guān)心和支持,適時組織召開分析、研討、評價等小組會議,總結(jié)以往鍋爐的防磨防爆工作的成績,提出要求并確定今后的“四管”防磨防爆工作重點的項目內(nèi)容計劃,并逐一審核,不出紕漏。
我認為廠領(lǐng)導(dǎo)重視和親自參與是至關(guān)重要的,這決不是大話套話,它確是我們做好鍋爐防磨防爆工作的堅實基礎(chǔ)。§第二篇:防磨防爆工作如何展開組長:總工程師鍋爐點檢長運行發(fā)電部副部長鍋爐車間主任設(shè)備管理小組運行管理小組檢修管理小組1、張家口發(fā)電廠防磨防爆組織機構(gòu)設(shè)備管理小組鍋爐本體點檢員化學(xué)監(jiān)督專工金屬監(jiān)督專工熱控監(jiān)督專工運行管理小組發(fā)電部鍋爐運行專工各機組機組長檢修管理小組鍋爐本體班防磨防爆班高壓焊工2、“重獎輕罰”的正向激勵制度張家口發(fā)電廠《防磨防爆檢查獎勵與考核實施標準》中嚴格規(guī)定了防磨防爆檢查的獎勵與考核辦法,并且確保執(zhí)行到位,激勵員工做好防磨防爆檢查工作。關(guān)于獎勵檢查發(fā)現(xiàn)的超標管段根據(jù)缺陷隱蔽性給予1000-3000元/根的獎勵(單臺爐同類型缺陷按1根管計算)隱蔽性高,發(fā)現(xiàn)難度大的非定檢項目,檢查發(fā)現(xiàn)后給予3000元/根的獎勵一個小修周期內(nèi)未發(fā)生泄漏,給予5000元/爐的獎勵。修后180天內(nèi)發(fā)生因檢查不到位造成的四管泄漏,根據(jù)缺陷隱蔽性考核1000-2000元/次;180天后發(fā)生的四管泄漏,考核減半;經(jīng)由車間專工、點檢員復(fù)查出的新缺陷,有權(quán)對上一級未檢查到位的防磨防爆班組進行考核;關(guān)于考核3、防磨防爆檢查人員崗位要求——“設(shè)定專職檢查人員”是一個企業(yè)能否搞好防磨防爆檢查工作的先決條件基本素質(zhì):1、應(yīng)具備良好的職業(yè)道德與修養(yǎng);2、應(yīng)具備較強的工作責任心與細致的工作作風(fēng);3、應(yīng)具備良好的身體素質(zhì);4、應(yīng)具備豐富的想象力、創(chuàng)新力;(才可能在設(shè)備管理、檢修、改造等環(huán)節(jié)有的放矢)5、應(yīng)具備敏銳的洞察力、判斷力、記憶力;(才可能根據(jù)現(xiàn)場實際情況進行可行性方案編寫與設(shè)計同時還可以準確診斷缺陷管失效類型并對缺陷管測量數(shù)據(jù)、位置、時間、進行描寫)4、檢查工器具準備——“工欲善其事,必先利其器”
常用工器具:測厚儀、游標卡尺、手電筒、相機;常用安全防護用具:連體工作服、安全帶、安全帽、差速防墜器、對講機;受熱面防磨防爆檢查涉及高空作業(yè)較多,檢查人員在危險區(qū)域的活動范圍大,不適宜攜帶過多的大型工器具,因此檢查人員攜帶的個人安全防護用具以及測量工具的質(zhì)量和性能就變得異常重要,也是檢查人員能否做好此項工作的先決條件。金屬超聲波測厚儀現(xiàn)存主要問題:測量探頭磨損、表面不平行度、金屬表面氧化層、銹斑及腐蝕凹坑、被測表面粗糙度、探頭體積與被測位置不匹配等因素都將直接影響最終測量精度。游標卡尺:建議盡量使用數(shù)顯直讀代替機械讀數(shù)游標卡尺。數(shù)顯游標機械游標防磨防爆工裝:結(jié)合工作需要定制專業(yè)連體工作服爐內(nèi)檢修照明條件差,手電筒是防磨防爆工作開展最重要的工具。大部分檢修單位使用手電筒現(xiàn)狀:普通照明用手電光線暗、持續(xù)供電時間短、照明范圍小。建議使用手電筒:強、弱光分檔、持續(xù)供電時間長、光線明亮,照明范圍廣大。普通手電強光手電5、制定檢查順序——由尾部豎井水平煙道前爐膛依次進行尾部豎井水平段低過、低再出口垂直段水平煙道水冷壁冷灰斗折焰角上方及前側(cè)屏過前爐膛水冷壁爐頂大罩或爐外承壓部件需要搭設(shè)腳手架需要搭設(shè)移動檢修平臺需要清理積灰需要避免交叉作業(yè)爐溫允許后,辦理工作票即可注意:根據(jù)檢修的實際情況合理安排檢查順序,特別注意要提高爐膛升降檢修平臺的使用效率?。?!6、檢查方法制定——“四級檢查工作法”第一級檢查:由本廠檢修人員或檢修承包方或防磨防爆小組成員進行檢查。第二級檢查:由維護部或檢修車間防磨防爆管理技術(shù)專工進行確認檢查并對第一級檢查結(jié)果進行仔細核實。第三極檢查:應(yīng)由設(shè)備部鍋爐專職點檢員進行復(fù)查并對第二級檢查結(jié)果給出最終處理意見并交予施工人員?,F(xiàn)場監(jiān)護人員對施工方消缺進行全程跟蹤,檢修結(jié)束編寫監(jiān)護及消缺情況總結(jié)。第四級復(fù)查:待全部檢修工作結(jié)束后,由設(shè)備部鍋爐專職點檢員牽頭組織第一、第二級責任人以及施工方現(xiàn)場技術(shù)負責人對施工方全工程消缺工作進行最終整體復(fù)查驗收?!八募墮z查工作法”的實施,使得防磨防爆檢查工作實現(xiàn)閉環(huán)管理。層層把關(guān),第三極復(fù)查對第二級復(fù)查進行考核;第二級復(fù)查對第一級檢查進行考核;點檢員對施工方全過程施工情況具有最終考核權(quán)。7、檢查工作步驟制定
(以A級檢修為例)
1、在引風(fēng)機檢修停運之前,聯(lián)系運行人員應(yīng)對爐內(nèi)受熱面進行全面吹灰清掃工作;2、停爐冷卻后,由專人完成爐膛折焰角、分隔屏及燃燒器四周水冷壁區(qū)域清焦工作,以防掉焦傷人;3、使用消防水將水平煙道大量積灰經(jīng)折焰角斜坡推至水冷壁冷灰斗;4、確認無安全隱患后,應(yīng)優(yōu)先搭設(shè)爐內(nèi)檢修升降移動平臺、同時進行尾部豎井及水平煙道及全爐膛檢查專用腳手架鋪設(shè)工作;(時間及人力需要點檢員合理統(tǒng)籌安排)5、爐膛移動平臺經(jīng)地方安監(jiān)局或廠安監(jiān)部驗收合格后方可進行全爐膛宏觀檢查。重點檢查爐內(nèi)各部受熱面是否存在顯著塑性變形現(xiàn)象、管卡及滑塊有無大面積脫落或脫開亂屏現(xiàn)象、管子外壁積灰有無明顯吹損現(xiàn)象以及各部管壁外觀顏色有無過熱等宏觀失效特征。同時應(yīng)注意爐墻邊角部位密封鰭片有無漏風(fēng)痕跡;6、對水平煙道及前爐膛區(qū)域布置的受熱面,應(yīng)由專業(yè)人員進行全面高壓水泵沖洗工作,注意不留死角。
建議:無論采用干式除渣方式還是濕式除渣方式的爐型,都應(yīng)該積極努力創(chuàng)造條件實現(xiàn)除尾部豎井外其它受熱面的高壓水沖洗作業(yè)。越早進行此項工作越有利于防磨防爆檢查工作的深入細致開展。8、檢查原則制定防磨防爆檢查要關(guān)注細節(jié),堅持“逢停必檢、不得漏查”的原則,大小修全面查、臨修或搶修重點查,充分利用每次停爐檢修機會,針對停爐時間,合理制定防磨防爆檢查的范圍,以盡可能消除“四管”泄漏隱患。堅持“預(yù)防為主、超前治理、質(zhì)量第一”的方針,牢牢把握“寧繁不簡,寧細不濫,全面檢查,把握重點”的工作原則,真正做到“區(qū)域分工明確,責任到人,檢查到位”。停機時間檢查項目不大于3天的停備檢修尾部豎井重點缺陷有針對性的檢查;3-7天的停備檢修尾部豎井進行水沖洗;尾部豎井全面檢查;不需要搭設(shè)爐內(nèi)檢修平臺的重點缺陷有針對性的檢查;7-10天的停備檢修全爐膛進行水沖洗;尾部豎井全面檢查,搭設(shè)檢修平臺;其他部位的重點缺陷有針對性的檢查;C級檢修全面的爐內(nèi)防磨防爆檢查;定檢項目;根據(jù)檢修項目安排爐頂大罩及其他部位的檢查B級以上檢修全爐膛范圍的防磨防爆檢查;定檢項目;9、檢查人員及時間設(shè)定
根據(jù)近年我們針對本廠及對外承攬檢查項目經(jīng)驗來說,對于機組容量在350MW及以下的爐型,,一般一次全面的爐內(nèi)防磨防爆檢查需要4-5名專業(yè)人員,檢查工期約10-12天;容量在600(或660)MW的爐型,一般一次全面的爐內(nèi)防磨防爆檢查需要4-5名專業(yè)人員進行為期12-15天的作業(yè);而對于1000MW的爐型,一般一次全面的爐內(nèi)防磨防爆檢查需要5-6名專業(yè)人員進行為期15-18天的作業(yè)。(包含技術(shù)資料移交)(完成上述工作前提條件:爐內(nèi)高質(zhì)量水沖洗,檢查腳手架全面搭設(shè)到位。一般情況下,可能會因現(xiàn)場實際發(fā)現(xiàn)缺陷管段數(shù)量的多少以及水沖洗或腳手架工作滯后略有浮動)檢查設(shè)備名稱檢修工期設(shè)定尾部豎井內(nèi)受熱面4-5天水平煙道內(nèi)受熱面3-4天折焰角及前爐膛上方受熱面3-4天爐膛水冷壁及冷灰斗2-3天爐頂大罩內(nèi)部管道及爐外聯(lián)箱管道1-2天10、爐內(nèi)高壓水沖洗爐內(nèi)高壓水沖洗是防磨防爆檢查能否高質(zhì)量完成的先決條件,高壓水沖洗質(zhì)量的好壞將直接關(guān)系到防磨防爆檢能否做到徹底、全面、不留死角。從不進行高壓水沖洗的電廠,要提高防磨防爆檢查質(zhì)量,確保機組長期穩(wěn)定運行,只是空談。存在問題推薦采取的措施從不沖洗或只用消防水沖洗對于爐膛水冷壁及熱負荷較高的容易結(jié)焦區(qū)域,采用高壓沖洗水車進行沖洗沖洗不干凈、不徹底連續(xù)沖洗,特別是靠近頂棚區(qū)域、折焰角區(qū)域、尾部煙道前、后包墻處要作為重點并驗收;沖洗工期長且不能連續(xù)作業(yè)要求24小時連續(xù)作業(yè)沖洗;合理安排沖洗時間;水沖洗舉例:干式除渣爐型的水沖洗方法(來自大唐國際張家口熱電廠)很多現(xiàn)役鍋爐都以干渣作為排渣方式,存在爐膛沖洗后沖洗水難以回收和排放問題。沖洗水管道接引安裝示意圖11、爐內(nèi)腳手架搭設(shè)建議由同一只專業(yè)的腳手架搭設(shè)隊伍作為長期合作伙伴。優(yōu)點:熟悉設(shè)備且對防磨防爆檢查所用腳手架安全搭設(shè)要求理解到位。盡量采用扣件鋼制腳手架板及鋼管作為爐內(nèi)腳手架搭設(shè)主材。優(yōu)點:腳手架搭設(shè)平整、規(guī)范并可以有效避免火災(zāi)隱患。停爐冷卻后優(yōu)先搭設(shè)沖洗用腳手架然后再增補搭設(shè)防磨防爆檢查專用腳手架。優(yōu)點:提高效率、節(jié)約工期。12、關(guān)于鍋爐膨脹的檢查防磨防爆檢查不僅涉及到爐內(nèi)受熱面,還應(yīng)做好鍋爐外部膨脹指示器、支吊架、剛性梁止晃點等有關(guān)鍋爐膨脹設(shè)備的檢查,并做好臺賬記錄。鍋爐膨脹指示器:分為熱態(tài)(停機前滿負荷)、冷態(tài)(檢修中)、熱態(tài)(開機后滿負荷)三次檢查并建立臺賬。支吊架調(diào)整:應(yīng)由具備調(diào)整資質(zhì)的單位完成,防磨防爆班組只協(xié)助進行宏觀檢查并記錄臺賬。特別是一些超(超)臨界爐型小徑管鍋爐水冷壁爐墻、過熱器前后包墻易發(fā)生塑性彎曲變形,要特別注意外部剛性梁有無膨脹受阻的現(xiàn)象,有無對鍋爐鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響的情況。13、水壓試驗的重要性水壓試驗是鍋爐本體受熱面檢修以及防磨防爆檢查的最后一道驗收工序;確保水壓試驗按照相關(guān)規(guī)程有序進行;對于存在大面積更換受熱面的檢修項目,必須進行超水壓試驗;特別注意對爐頂或大罩內(nèi)部聯(lián)箱管座根部及穿頂棚套管等焊口部位的重點檢查?!斓谌菏軣崦嬷攸c檢查部位、方法及常見缺陷
水冷壁主要應(yīng)檢查管子有無變形、鼓包、磨損、吹損、拉裂、高溫腐蝕等失效類型。燃燒器兩側(cè)水冷套管易發(fā)生風(fēng)粉吹損、擺動火嘴機械磨損現(xiàn)象;水平煙道水冷壁管與側(cè)包覆管交界處、爐膛冷灰斗四角密封部位易發(fā)生拉裂漏風(fēng)吹損管壁現(xiàn)象;燃燒器及未燃帶上方易發(fā)生高溫腐蝕現(xiàn)象;冷灰斗斜墻易發(fā)生掉焦或異物砸傷管壁現(xiàn)象;上述部位應(yīng)作為重點檢查內(nèi)容。除仔細檢查其外觀狀況外,還要視缺陷嚴重程度進行必要的管壁測厚工作。此外還應(yīng)參考DL/939-2005《火力發(fā)電廠鍋爐受熱面管監(jiān)督檢驗技術(shù)導(dǎo)則》并結(jié)合日常工作對以下重點部位進行檢查:一、水冷壁a)燃燒器周圍和熱負荷較高區(qū)域的檢查:1)管壁的沖刷磨損和腐蝕程度的檢查;2)管子應(yīng)無明顯變形和鼓包;3)對液態(tài)排渣爐或有未燃帶的鍋爐,應(yīng)檢查未燃帶耐火材料及銷釘?shù)膿p壞程度;4)定點監(jiān)測管壁厚度及脹粗情況,一般分三層標高,每層四周墻各若干點;5)對可能出現(xiàn)傳熱惡化的部位和直流鍋爐中汽水分界線發(fā)生波動的部位,應(yīng)檢查有無熱疲勞裂紋產(chǎn)生。b)冷灰斗區(qū)域管子的檢查:
1)應(yīng)無落焦砸傷,管壁應(yīng)無明顯減??;
2)檢查液態(tài)排渣爐渣口及爐底耐火層應(yīng)無損壞和析鐵;
3)定點監(jiān)測斜坡及冷灰斗彎管外弧的管壁厚度;
4)爐內(nèi)冷灰斗水冷壁入口管段與水封處擋灰板上方的不銹鋼梳型板相互間立式焊口檢查,焊道應(yīng)無開裂現(xiàn)象且無向管壁彎頭外弧母材延伸跡象;(若存在延伸跡象應(yīng)打止裂孔)c)所有人孔、觀火孔、火焰電視冷卻風(fēng)孔周圍的水冷壁讓管應(yīng)無拉裂、鼓包、明顯吹損和變形等異常情況。d)折焰角區(qū)域水冷壁管外觀檢查:
1)管子應(yīng)無明顯脹粗、鼓包;
2)管壁應(yīng)無明顯減??;
3)屏式再熱器冷卻定位管相鄰水冷壁應(yīng)無明顯變形、磨損現(xiàn)象;
4)定點監(jiān)測斜坡管子及彎管外弧部位壁厚及脹粗情況。
e)檢查吹灰器輻射區(qū)域水冷壁的損傷情況,應(yīng)無吹損或裂紋缺陷。f)防渣管檢查:
1)檢查管子兩端應(yīng)無疲勞裂紋,必要時進行表面探傷;
2)管子應(yīng)無明顯脹粗、鼓包;
3)管子應(yīng)無明顯飛灰磨損;
4)定點監(jiān)測管子壁厚及脹粗量。g)水冷壁鰭片檢查:
1)鰭片與管子的焊縫應(yīng)無開裂;
2)重點應(yīng)對組裝的片間連接、與包覆管連接、直流爐分段引出、引入管處的嵌裝短鰭片、燃燒器處短鰭片等部位的焊縫進行100%外觀檢查。3)對于由螺旋上升水冷壁管組成膜式壁爐膛,重點應(yīng)檢查各層煤粉燃燒器標高范圍內(nèi)水冷壁水平段管間鰭片根部是否留存有未燃盡的煤粉或油粉混合物,重點檢查該部位是否存在腐蝕凹坑。h)對鍋爐水冷壁熱負荷最高處設(shè)置的監(jiān)視段(一般在燃燒器上方1m-1.5m)割管檢查,檢查內(nèi)壁結(jié)垢、腐蝕情況和向、背火側(cè)垢量,并計算結(jié)垢速率,對垢樣做成分分析。根據(jù)腐蝕程度決定是否擴大檢查范圍;當內(nèi)壁結(jié)垢量超過DL/T794規(guī)定時,應(yīng)進行受熱面化學(xué)清洗工作;監(jiān)視管割管長度不少于0.5m。i)水冷壁拉鉤及管卡:
1)外觀檢查應(yīng)完好,無損壞和脫落;
2)膨脹間隙足夠,無卡澀;
3)管排平整,間距均勻。j)循環(huán)硫化床鍋爐:
1)進料口、布風(fēng)板水冷壁、膜式水冷壁、冷渣器水管應(yīng)無明顯磨損、腐蝕等情況;
2)鍋爐旋風(fēng)分離器進出口處水冷壁管應(yīng)無明顯的飛灰磨損;
3)爐膛下部敷設(shè)的高溫耐磨、耐火材料與光管水冷壁過渡區(qū)域的管壁應(yīng)無明顯磨損;4)爐膛密相區(qū)澆注料與水冷壁分界四角、讓管部位,密相區(qū)爐拱分隔墻前、后墻彎管部位應(yīng)無明顯磨損。①噴燃器出口附近水冷壁管沖蝕(飛灰或煤粉顆粒吹損、機械磨損)1、磨損檢查例:某廠600MW亞臨界鍋爐直流擺動燃燒器附近水冷壁管風(fēng)粉吹損風(fēng)粉磨損風(fēng)粉磨損例:某廠300MW亞臨界鍋爐直流擺動燃燒器附近水冷壁管與火嘴發(fā)生機械磨損機械磨損機械磨損防磨措施:對于四角切圓直流擺動燃燒器,為防止火嘴噴口燒損變形更換,導(dǎo)致一、二次風(fēng)火嘴噴口安裝角度不當,應(yīng)重新按照標準校對各層火焰中心假象切圓位置及尺寸,防止煤粉氣流直接沖刷火嘴噴口及兩側(cè)墻水冷壁管;對于旋風(fēng)流燃燒器(例如“W”火焰燃燒技術(shù)爐型)應(yīng)適當控制二次風(fēng)擴散角,防止熱風(fēng)高速旋轉(zhuǎn)攜帶煤粒,造成燃燒器出口水冷壁管壁磨損。例:某廠300MW亞臨界鍋爐低氮燃燒器燃盡風(fēng)風(fēng)口附近水冷壁套管吹損減薄失效爐膛水冷壁1號角燃盡風(fēng)下方彎頭處有鰭片漏風(fēng)
爐膛水冷壁3號角燃盡風(fēng)下方彎頭處鰭片漏風(fēng)
漏風(fēng)部位漏風(fēng)部位漏風(fēng)部位例:某廠330MW亞臨界鍋爐直流擺動燃燒器燃盡風(fēng)水冷套爬坡區(qū)域管間鰭片燒損漏風(fēng)導(dǎo)致附近管壁發(fā)生吹損減薄失效燃燒器附近水冷壁護套上下斜坡處鰭片開裂燃燒器附近水冷壁護套斜坡處結(jié)焦嚴重上圖為爐膛水冷壁燃燒器附近鰭片開裂及周圍結(jié)焦形態(tài)特征②爐膛吹灰器附近水冷壁管蒸汽沖蝕例:某廠600MW超臨界鍋爐#21吹灰器起吹角度不正確,造成蒸汽吹損管壁。吹損面吹損面補焊后二次吹損吹損面形態(tài)上圖為某廠爐膛水冷壁吹灰器附近管壁吹損后補焊形貌特征吹灰工作是鍋爐機組運行安全性和經(jīng)濟性的重要保證,但吹灰工作也是一把雙刃劍,尤其是蒸汽吹灰,吹灰不當會導(dǎo)致受熱面吹損、泄漏等問題發(fā)生。不但要確保其機械部分能正常運行,而且從其控制系統(tǒng)的邏輯設(shè)置來確保吹灰器的正常投入和退出,避免吹損受熱面管壁。每次檢修后應(yīng)按照廠家說明書并結(jié)合現(xiàn)場實際對吹灰器進行投運前的整體調(diào)試工作,調(diào)整好噴嘴進入爐膛的距離、吹灰器槍桿與受熱面的垂直度、噴嘴的噴射角度、旋轉(zhuǎn)角度等等,還應(yīng)逐臺調(diào)好各吹灰器的入口蒸汽壓力,根據(jù)管道的實際布置情況在熱態(tài)下調(diào)好吹灰器母管及各吹灰器前的自動疏放水裝置及吹灰器投入前的疏水時間以保證吹灰器能將存水疏放干凈。運行中應(yīng)加強對吹灰器的檢查與維護,當遇有吹灰器在爐內(nèi)煙道內(nèi)卡澀及吹灰器進汽門漏汽時應(yīng)及時退出并切斷汽源。③水冷壁(或包墻)開孔裝吹灰器或火檢冷卻風(fēng)附近管壁吹損
原因分析:由于吹灰器槍管或火檢冷卻風(fēng)風(fēng)管行程位置安裝不到位或運行中出現(xiàn)犯卡現(xiàn)象,加之洼窩彎管部位耐火可塑料脫落,槍管或風(fēng)管前方噴孔在運行狀態(tài)下會造成對洼窩部位兩側(cè)水冷壁管壁直接吹損。(需要鍋爐本體與熱控專業(yè)配合避免此類缺陷發(fā)生)吹損面吹損面例:某廠300MW亞臨界機組左墻水冷壁被火檢冷卻風(fēng)吹損上圖為爐膛水冷壁吹灰器附近管壁蒸汽沖蝕、耐火水泥脫落、套管燒損形態(tài)特征吹損管段耐火水泥脫落套管燒損例:某廠300MW亞臨界機組左墻水冷壁被火檢冷卻風(fēng)吹爆護套管被吹漏的位置
首爆口
④水冷壁前后墻大斜坡彎頭及冷灰斗附近管壁砸傷、磨損
例:國電公司某廠600MW“W”型火焰超臨界鍋爐因未燃帶耐火脫落砸傷前、后墻冷灰斗部位水冷壁管造成爆管事故。通常易脫落部位包括:拱部、前后垂直墻、翼墻(切角)、側(cè)墻、冷灰斗上部、冷灰斗中部;同時還需要注意在改變未燃帶敷設(shè)耐火面積時,為防止銷釘掛焦,火焰割除銷釘作業(yè)時應(yīng)小心謹慎,避免火焰割傷管壁現(xiàn)象發(fā)生。砸傷部位砸傷部位銷釘砸傷部位砸傷部位例:國電公司某廠600MW“W”型火焰超臨界鍋爐因未燃帶耐火脫落,砸傷前、后墻冷灰斗部位水冷壁管例:某廠600MW超臨界機組水冷壁冷灰斗砸傷缺陷形貌特征例:某廠600MW超臨界鍋爐水冷壁冷灰斗后墻斜坡距最下方彎頭約2米彎頭對接處,由于管子組裝高低不平整,造成的磨損。檢查中發(fā)現(xiàn)前后墻有多處管壁表面形成條狀磨損創(chuàng)面,長約150-200mm、寬約10-15mm,仔細觀察,磨損部位管子安裝平整度超標,相對其它未被磨損管子,缺陷管向爐內(nèi)稍稍凸起,這樣吊焦順斜墻滑落時就會對高出部位管壁造成磨損減薄,建議在磨損管子鰭片部位加焊扁鋼且高度比磨損管壁向爐內(nèi)側(cè)適當高一些形成擋焦板作用,防止管壁進一步磨損減薄。磨損磨損例:某廠600MW機組水冷壁前、后斜墻部位管壁砸傷后補焊缺陷形態(tài)補焊焊瘤補焊焊瘤⑤水冷壁懸吊管和凝渣管根部煙氣迎風(fēng)面例:某廠300MW水冷壁后排懸吊管管排迎風(fēng)面飛灰磨損迎火面吹損迎火面吹損水平煙道,水冷壁后排延伸墻引出管下彎頭處耐火水泥全部脫落后排延伸墻下彎頭處耐火水泥脫落割傷部位割傷部位⑥水冷壁(或包墻)開孔裝吹灰器或火檢冷卻風(fēng)附近管壁割傷例:某廠1000MW水冷壁吹灰器從上向下數(shù)第一層,前墻從左向右數(shù)第3個吹灰器(D23號)以中心線為準向右數(shù)第1根氣割割傷,深約:4.5mm。
例如:某超臨界電廠防磨防爆檢查中發(fā)現(xiàn)水冷壁區(qū)域割傷缺陷30多處,其中割傷較深,建議更換缺陷管17根。例:某廠600MW鍋爐低氮改造割傷水冷壁缺陷部位形態(tài)特征
割傷面割傷面⑦水冷壁光管與鰭片過渡處開裂開裂部位例:某廠標高41.5m水冷壁管左數(shù)第12根看火孔下彎頭處開裂,裂紋延展至母材造成泄漏。例:某廠350MW機組#2鍋爐水冷壁右墻(一級墻再入口彎頭后側(cè))從前向后數(shù)第19、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35根管壁吹損,對較為嚴重的磨損管壁抽查測厚值為4.8mm,實際目測減薄均約2mm。
⑧壁再入口彎頭后側(cè)水冷壁吹損減薄2、水冷壁管向火側(cè)外壁腐蝕檢查水冷壁向火側(cè)由于受高溫煙氣和懸浮于其中的灰分作用,各部位也會遭受不同類型、不同程度的腐蝕。這些腐蝕分為高溫腐蝕和低溫腐蝕。我們通常所說的鍋爐高溫腐蝕就是指熔融鹽腐蝕中的金屬熔融鹽氧化(習(xí)慣上指熔融鹽腐蝕)。熔融鹽腐蝕按機理又可分為硫腐蝕(包括硫酸鹽腐蝕、硫化物腐蝕)和釩腐蝕兩類。
大容量鍋爐水冷壁外壁高溫腐蝕,主要發(fā)生在爐膛高熱負荷區(qū)域,也就是在噴燃器標高上下各1-1.5米左右的部位,其腐蝕速度很快。據(jù)有關(guān)資料顯示,其最快腐蝕速度可達1.5毫米/年。因此,這個部位是檢查的重點。應(yīng)注意由于火焰中心偏斜,造成貼壁燃燒大面積結(jié)焦區(qū)域,應(yīng)先把焦渣鏟除打磨干凈,再仔細辨別管壁表面殘留的腐蝕產(chǎn)物與管壁腐蝕形貌。也可以提取少量結(jié)焦產(chǎn)物送檢化學(xué)專業(yè)進行成分分析。再對燃燒器附近和燃燒器區(qū)段水冷壁管進行宏觀檢驗和定點管壁厚測量,必要時進行割管取樣,作金相分析和力學(xué)性能試驗。
易發(fā)生部位:水冷壁燃燒區(qū)可能發(fā)生火焰貼墻燃燒超溫結(jié)焦部位。燃燒器火焰燃燒方向腐蝕現(xiàn)象大量發(fā)生區(qū)域腐蝕現(xiàn)象很少發(fā)生區(qū)域例:某廠660MW超超臨界機組水冷壁四面墻豎直方向從燃燒器上方至D層吹灰器,發(fā)生大面積高溫硫腐蝕缺陷。(圖片1)例:某廠660MW超超臨界機組左墻水冷壁豎直方向從燃燒器上方至D層吹灰器,水平方向從D15號吹灰器至C11號吹灰器區(qū)域內(nèi),水冷壁管發(fā)生腐蝕現(xiàn)象,其中C12號吹灰器附近區(qū)域水冷壁腐蝕現(xiàn)象最為嚴重,管壁迎火側(cè)截面積呈梯形結(jié)構(gòu),左右側(cè)雙向腐蝕減薄。(圖片2)例:某廠660MW超超臨界機組水冷壁發(fā)生大面積硫腐蝕。水冷壁原始規(guī)格φ28.6mm×6.2mm,四頭螺紋管,材質(zhì)15CrMoG。檢查中對其中較為嚴重的部分管壁打磨掉表面垢層后進行了抽測壁厚,在測量的5根管子中目前發(fā)現(xiàn)有3根已經(jīng)超標或接近超標,測厚最低值為4.17mm。(圖片3)在管壁表面有一層較厚的垢層水冷壁管兩側(cè)都出現(xiàn)了腐蝕現(xiàn)象(圖片4)例:某廠660MW超超臨界爐膛水冷壁左墻、右墻、后墻在面對燃燒器右手方向位置,燃燒器上方高度至C層吹灰器高度,發(fā)現(xiàn)管壁迎火側(cè)存在大量橫向微裂紋,其中左墻B層吹灰器至燃燒器下方區(qū)域最為嚴重。(圖片5)水冷壁溝槽腐蝕與橫向裂紋同時發(fā)生的缺陷(圖片7)清除掉表面垢層后可見清晰的橫向溝槽裂紋(圖片6)未清除掉表面垢層時的情況多條橫向裂紋多條橫向裂紋鍋爐水冷壁溝狀腐蝕疲勞產(chǎn)生原因分析鍋爐水冷壁溝狀腐蝕疲勞外觀特征:由無數(shù)環(huán)向裂紋組成且裂紋產(chǎn)生在水冷壁管的表面以及鰭片上,同時管壁相對減薄。漏點溝狀腐蝕外觀示意圖(爆管后)溝狀腐蝕示意圖(鰭片)產(chǎn)生溝狀腐蝕疲勞的原因如下圖所示,產(chǎn)生溝狀腐蝕疲勞的原因主要是以下三個方面因素相結(jié)合共同作用的結(jié)果水冷壁局部區(qū)域管子表面熱負荷高;水冷壁局部區(qū)域還原性氣氛強,造成水冷壁管子硫腐蝕;交變熱應(yīng)力影響;同時管壁溫度高也促進了水冷壁溝狀腐蝕疲勞的生成。表面熱應(yīng)力高還原性氣氛及腐蝕因素交變熱應(yīng)力溝狀腐蝕疲勞對于近年來的超臨界壓力燃煤鍋爐,隨著機組運行時間的增長,發(fā)生水冷壁溝狀腐蝕疲勞的鍋爐越來越多。在主燃燒器與主燃盡風(fēng)之間的強還原性氣氛區(qū)域會產(chǎn)生溝狀腐蝕?;蛉剂现蠸(硫)分帶來的H2S(硫化氫)腐蝕,對已出現(xiàn)腐蝕的水冷壁管子應(yīng)進行更換處理。溝狀腐蝕疲勞的產(chǎn)生溝狀腐蝕的疲勞生成機制鍋爐在運行中,水冷壁管向火側(cè)外表面會逐漸積累氧化層。由于管壁與氧化層之間存在溫差,以及機組啟、停和變負荷時溫度變化引起的管子表面灰渣剝落導(dǎo)致:氧化層比管材剛性差,會在圓周方向上出現(xiàn)裂紋。腐蝕性的物質(zhì)(如硫化物)就會滲入的氧化層外表的縫隙,選擇性的點腐蝕管子母材。機組的啟停帶來管內(nèi)溫度和壓力變化以及管子表面灰渣剝落,會使該管受到重復(fù)的熱應(yīng)力。熱應(yīng)力集中的區(qū)域發(fā)生裂紋的擴展。避免溝狀腐蝕的疲勞的運行控制和處理措施運行建議措施描述減少煤中含硫量燃用低硫含量的煤,從而抑制腐蝕性氣體(如H2S)的生成燃燒調(diào)整(減少AA風(fēng)的比例)適當降低AA風(fēng)的比例以降低燃燒器區(qū)域的腐蝕性氣體(H2S)燃燒調(diào)整(增加氧量)增加鍋爐過量空氣系數(shù),以減少燃燒器區(qū)域的腐蝕性氣體(H2S)降低管壁溫度(改善水質(zhì))改善水質(zhì)(通過降低給水中鐵離子濃度)來控制由于管子內(nèi)部結(jié)垢導(dǎo)致的金屬壁溫升高穩(wěn)定負荷下運行機組盡可能的在穩(wěn)定負荷下運行,以降低金屬壁溫的波動。設(shè)備處理換管處理定期檢查水冷壁管,如有需要進行換管處理電弧噴涂對現(xiàn)有管屏進行電弧噴涂處理表面堆焊用抗腐蝕性的合金材料(如NiCr合金)堆焊處理過的管屏并更換現(xiàn)有管屏
對水冷壁管內(nèi)部腐蝕檢查而言,光靠防磨防爆人員是做不到的,必須在化學(xué)和金屬專業(yè)人員的密切配合下才能很好的實現(xiàn)。
主要分為六類:
①垢下腐蝕
②酸性磷酸鹽腐蝕
③堿腐蝕
④酸腐蝕
⑤氫損傷
⑥應(yīng)力腐蝕3、水冷壁管汽水測內(nèi)壁腐蝕(了解)①垢下腐蝕定義:當鍋爐水冷壁管內(nèi)表面附著有水垢或水渣時,在其下面會發(fā)生嚴重的腐蝕,這種腐蝕通常稱為垢下腐蝕。危害:①阻礙管壁與爐水正常的熱交換;
②引起垢下的化學(xué)成分與爐水主體成分有顯著的差異
③引起酸性或堿性腐蝕。發(fā)生部位:垢下腐蝕一般發(fā)生在熱負荷高的部位,如燃燒器附近、水冷壁向火側(cè)等。水冷壁管內(nèi)壁垢下腐蝕
水冷壁管內(nèi)壁酸洗垢下腐蝕
垢下腐蝕形態(tài)特征
②酸性磷酸鹽腐蝕定義:加入Na2HPO4,使得Na與PO4的摩爾比在2.6以下造成磷酸鹽隱藏并發(fā)生腐蝕。特征:酸性磷酸鹽腐蝕和堿性溝槽腐蝕很相似,一般都發(fā)生在向火側(cè)。水冷壁管內(nèi)壁酸性磷酸鹽腐蝕
③堿腐蝕
當冷卻水為碳酸鹽含量較高的河水或湖水時,如果凝汽器發(fā)生泄漏,冷卻水直接進入鍋爐,將在爐水中高溫分解產(chǎn)生游離的氫氧化鈉,會使沉積物下的爐水的pH值上升到13以上,會破壞金屬保護膜,發(fā)生堿性腐蝕。
發(fā)生部位:爐水局部濃縮,包括水流紊亂易于停滯沉積的部位(如焊縫、彎管、或附有沉積物的部位等);易于汽水分層的水平或傾斜管段;靠近燃燒器高熱負荷部位等。
形貌特征:腐蝕部位呈皿狀,充滿了松軟的黑色腐蝕產(chǎn)物。管子減薄的程度和面積不規(guī)則,當減薄不足以承受爐水壓力時,發(fā)生塑性拉應(yīng)力損壞,鍋爐水冷壁即發(fā)生穿孔爆管。
預(yù)防措施:一是控制爐水中游離NaOH濃度;二是盡量消除爐水的局部濃縮,包括保持受熱面清潔、防止汽水分層、維持燃燒穩(wěn)定等。
水冷壁管堿性腐蝕
④酸腐蝕有下列因素之一就可能發(fā)生酸性腐蝕當冷卻水為海水、苦咸水(CI-含量在500mg/L以上的地下水)直接泄漏到水、汽循環(huán)系統(tǒng)。精處理混床運行不當有CI-漏出?;驑渲M入水、汽循環(huán)系統(tǒng)。發(fā)生部位:酸腐蝕可對整個水冷壁表面產(chǎn)生影響,其常發(fā)生在有爐水局部濃縮的地方(如垢下)更為嚴重,包括水流紊亂部位(如焊縫、彎管、或附有沉積物的部位等),易于汽水分層的水平或傾斜管段;靠近燃燒器高熱負荷部位等。形貌特征:發(fā)生酸腐蝕時一般管壁呈均勻減薄形態(tài),向火側(cè)減薄比背火側(cè)嚴重,表面無明顯腐蝕坑,腐蝕產(chǎn)物也較少,腐蝕部位一般金屬表面粗糙,呈現(xiàn)如酸浸洗后的金屬光澤。對管壁進行金相檢查可發(fā)現(xiàn)有脫碳現(xiàn)象。防范措施:酸腐蝕的另一重大危害是引發(fā)氫損傷。防止水冷壁管酸腐蝕的主要措施是防止凝汽器銅管的泄漏及凝結(jié)水精處理系統(tǒng)碎樹脂的漏入,保證精處理設(shè)備100%可靠投入,保持受熱面清潔。⑤氫損傷發(fā)生部位:氫損害經(jīng)常發(fā)生的部位與酸性腐蝕或堿性腐蝕類似,包括水流紊亂易于停滯沉積的部位(如焊縫、彎管、或附有沉積物的部位等);易于沉積和汽水分層的水平或傾斜管段;靠近燃燒器高熱負荷部位。形貌特征:氫損傷是由于金屬腐蝕產(chǎn)生的氫向水冷壁內(nèi)表面擴散,氫原子進入金屬組織中與鐵的碳化物作用生成甲烷,較大的甲烷分子聚集于晶界間,形成斷續(xù)裂紋的內(nèi)部網(wǎng)狀組織,該裂紋不斷增長并連接起來,造成金屬貫穿脆性斷裂。氫損傷一般伴隨著酸腐蝕一同出現(xiàn)。防范措施:一是消除爐水的低PH值環(huán)境,包括防止凝汽器泄漏等;二是盡量減少爐水的局部濃縮。例:某廠四角燃燒器上部2米處氫腐蝕缺陷失效類別:氫脆(氫腐蝕)氫脆口特征:破口在靠近燃燒器的高熱負荷部位,形狀為方形裂口,也稱為“窗形裂口”,裂口邊緣粗鈍且不減薄,呈脆性斷口,沿斷口邊緣可以看到許多細微裂紋,斷口附近金屬有脫碳現(xiàn)象,脫碳層從管內(nèi)壁向外逐漸減輕。損壞部位經(jīng)金相檢驗報告證實含氫量比未損壞部位高出數(shù)十倍至一百倍。⑥應(yīng)力腐蝕應(yīng)力腐蝕發(fā)生的條件:金屬材料施加了拉應(yīng)力;有腐蝕介質(zhì);敏感材料。應(yīng)力腐蝕可分為應(yīng)力腐蝕破裂和應(yīng)力腐蝕疲勞。熱力設(shè)備應(yīng)力腐蝕疲勞常發(fā)生的部位有:在鍋爐的集汽聯(lián)箱,即聯(lián)箱的排水孔處;汽包和管道結(jié)合處;汽水混合物時快、時慢的流過的管道;頻繁啟、停的鍋爐,在停用時氧含量高發(fā)生點腐蝕,這些點坑在交變應(yīng)力的作用下形成疲勞源。應(yīng)力腐蝕破裂發(fā)生條件:1、應(yīng)力腐蝕破裂,材料受到較大的拉應(yīng)力。2、含有氯化物、硫化物的水進入系統(tǒng)。拉應(yīng)力的主要來源有:金屬部件在制造安裝過程中產(chǎn)生的殘余應(yīng)力;設(shè)備在運行過程中產(chǎn)生的工作應(yīng)力;溫度變化時產(chǎn)生的熱應(yīng)力。應(yīng)力腐蝕破裂常發(fā)生在:高參數(shù)鍋爐的過熱器和再熱器等奧氏體不銹鋼部件上。鍋爐整體水壓試驗應(yīng)采用除鹽水:按照《電力基本建設(shè)熱力設(shè)備化學(xué)監(jiān)督導(dǎo)則》DL/T889—2004的規(guī)定,對于有奧氏體鋼的過熱器、再熱器進行水壓試驗時,除鹽水中的氯離子含量應(yīng)小于0.2mg/L。。銅管熱應(yīng)力腐蝕破裂形態(tài)特征銅管制造應(yīng)力腐蝕破裂形態(tài)特征應(yīng)力腐蝕疲勞發(fā)生條件:金屬在交變循環(huán)的應(yīng)力(方向變化或周期應(yīng)力)和腐蝕介質(zhì)共同作用下產(chǎn)生破裂傾向。通常產(chǎn)生疲勞破壞的應(yīng)力低于屈服點,并且是在施加這一應(yīng)力許多周期之后發(fā)生。發(fā)生部位:熱力設(shè)備應(yīng)力腐蝕疲勞常發(fā)生的部位有:在鍋爐的集汽聯(lián)箱,即聯(lián)箱的排水孔處;汽包和管道結(jié)合處;汽水混合物時快、時慢的流過的管道;頻繁啟、停的鍋爐,在停用時氧含量高發(fā)生點腐蝕,這些點坑在交變應(yīng)力的作用下形成疲勞源。應(yīng)力腐蝕疲勞形態(tài)特征綜述:檢查中,針對不同爐型、不同噴燃器布置形式,應(yīng)總結(jié)摸索出自己廠缺陷發(fā)生規(guī)律。對于水冷壁管內(nèi)壁腐蝕,特別是在鍋爐水冷壁已經(jīng)發(fā)生內(nèi)壁垢下腐蝕的情況下,可直接影響水冷壁管外壁高溫腐蝕的速度。對高參數(shù)大容量鍋爐水冷壁管外壁高溫腐蝕中硫化物型腐蝕往往伴隨硫酸鹽型腐蝕同時發(fā)生。如果該區(qū)域水冷壁內(nèi)壁再發(fā)生垢下腐蝕,勢必要在短期內(nèi)就有可能發(fā)生泄漏或爆管,特別是在噴燃器標高上下各2米左右的熱負荷高溫區(qū),尤其是焊口部位更為嚴重
。因此在鍋爐定檢中,應(yīng)對監(jiān)視段割管檢查,進行化學(xué)與金屬技術(shù)鑒定工作。3、膨脹受阻檢查易發(fā)生部位:1、爐膛水冷壁四角、噴燃器噴口、觀火孔、打焦孔,前后墻大滑板與水冷壁兩側(cè)墻密封焊接處。2、爐膛兩側(cè)墻水冷壁與水平煙道處過熱器管排交接處;后豎井側(cè)包墻和后包墻過熱器管排中有兩種介質(zhì)溫度的管排交接處。3、爐膛水冷壁水封插板與梳型板之間焊接處。4、人孔門彎管處。5、后包墻與水冷壁中間集箱處,特別是后包墻沿爐膛中心線左右各5根管子以及左右側(cè)端部各5根管子和中間集箱鰭片部位。(尤以“W”火焰Π型爐突出)另外,對各種型號鍋爐,由于結(jié)構(gòu)設(shè)計不統(tǒng)一,雖然在膨脹系統(tǒng)方面均已作了相應(yīng)的結(jié)構(gòu)考慮,但仍有不夠完善的地方,各廠防磨防爆班(組)應(yīng)根據(jù)本廠鍋爐的特點,對容易受到膨脹受阻拉裂承壓部件的部位,作為重點檢查對象。例:某廠鍋爐水冷壁冷灰斗前后墻與左右墻斜坡部位拉裂拉裂部位吹損拉裂部位例:某廠水冷壁冷灰斗前墻斜坡與右墻夾角部位三角形密封殼因漏風(fēng)造成管壁吹損導(dǎo)致漏泄事件發(fā)生泄露部位形貌密封罩殼部位例:某廠水冷壁冷灰斗前墻滑板斜坡與水冷壁左墻夾角處漏風(fēng)12處,導(dǎo)致水冷壁冷灰斗前墻滑板斜坡從左向右數(shù)第1根多處發(fā)生吹損。其中距水冷壁冷灰斗底部彎頭約5m處吹損最為嚴重,最深處吹損減薄深約4.5mm;距水冷壁冷灰斗底部彎頭約8m處吹損,最深處吹損減薄深約3mm;距水冷壁冷灰斗底部彎頭約10m處三處吹損,最深處吹損減薄深約2.5mm。處理措施:對水冷壁左墻與水冷壁前墻滑板斜坡夾角處密封盒漏風(fēng)點進行全面封焊。密封盒漏點例:某廠300MW亞臨界鍋爐左墻冷灰斗模式水冷壁與水封插板上方梳型板之間裂紋缺陷管材質(zhì):SA-210C缺陷管規(guī)格:Ф63.5×7.5mm
缺陷失效類別:密封焊縫拉裂至母材原因分析:由于水封插板與水冷壁之間焊有梳形板,在基建安裝焊接時,一部分對接焊縫違規(guī)直接焊在了水冷壁管處,因水封處水位異常造成的冷熱交替變化產(chǎn)生的交變應(yīng)力實施于梳形板,加上梳形板的長期膨脹受力不均,使焊縫拉裂,因斷裂產(chǎn)生的裂紋延伸至水冷壁管母材是事故主因。裂紋泄漏部位錯焊部位例:某廠600MW超臨界鍋爐右側(cè)水冷壁墻與右側(cè)包墻管之間鰭片密封膨脹受阻發(fā)生拉裂
(范圍從折焰角處起至頂棚下方止)水冷壁開裂部位包墻過熱器二、過、再熱器受熱面
過、再熱器主要布置類型包括三種:即半輻射式、輻射式和對流式。過、再熱器防磨防爆檢查,是防止“四管”泄漏的重要課題。因為該部位管排布置緊密一旦發(fā)生泄漏,就會造成緊急停爐,否則將快速造成大面積的管排損壞,給搶修帶來巨大困難。對于這些承壓部件的防磨防爆檢查,應(yīng)逐一分析,掌握規(guī)律,找出措施,避免爆管事故發(fā)生。
主要失效類型:過熱、磨損、蠕變、疲勞、腐蝕、重皮、開裂等。1、過熱器檢查重點部位過熱器管內(nèi)流動的是高溫蒸汽,其傳熱性能較差,而過熱器管外側(cè)則是高溫煙氣區(qū),所以過熱器金屬壁溫相對較高,常接近于管材的極限允許使用溫度,其工作條件十分惡略。主要失效類型有過熱、蠕變、磨損、熱疲勞、腐蝕、重皮、裂紋等等。檢查中主要應(yīng)發(fā)現(xiàn)管子是否存在過熱燒損及磨損失效;對立式布置的過熱器,熱負荷最高的出口管段和屏過下部“U”形彎,應(yīng)重點檢查是否存在蠕脹變形;管屏最外圈“U形彎”、“鼻子彎”如處在水平煙道或折焰角斜墻處,常常存在煙氣走廊,重點應(yīng)檢查該處迎風(fēng)側(cè)最外圈管子彎頭的磨損情況;頂棚過熱器應(yīng)重點檢查向爐內(nèi)側(cè)凹陷的管子;包覆過熱器應(yīng)重點檢查其它受熱面與其靠近部位,因為這些地方易出現(xiàn)煙氣加速通流區(qū),從而導(dǎo)致包墻管發(fā)生磨損減薄失效。此外參考DL/939-2005《火力發(fā)電廠鍋爐受熱面管監(jiān)督檢驗技術(shù)導(dǎo)則》結(jié)合日常工作,還明確了以下重點檢查部位:a)低溫過熱器管排間距應(yīng)均勻,不存在煙氣走廊;重點檢查后部彎頭、上部管子表面及煙氣走廊附近管子的磨損情況。b)低溫過熱器防磨板、阻流板接觸良好,無明顯磨損、移位、脫焊等現(xiàn)象。c)吹灰器附近的包覆管表面應(yīng)無明顯沖蝕減?。话策^熱器管及人孔附近的彎頭應(yīng)無明顯磨損。d)頂棚過熱器管應(yīng)無明顯變形和外壁腐蝕情況;頂棚管下垂變形嚴重時,應(yīng)檢查膨脹和懸吊結(jié)構(gòu)。e)對循環(huán)流化床鍋爐過熱器受熱面(包括分離器出口包墻吊掛管、穿墻管及彎頭),應(yīng)進行有無管壁顏色過熱、蠕脹、氧化、腐蝕及磨損情況檢查,必要時應(yīng)測量管子壁厚及材質(zhì)金相理化檢驗。f)對高溫過熱器、屏式過熱器做外觀檢查,管排應(yīng)平整,間距應(yīng)均勻;管子及下彎頭應(yīng)無明顯磨損和腐蝕、無鼓包,外壁氧化層厚度不大于0.6mm,管子脹粗不超過DL438的規(guī)定。g)定位管應(yīng)無明顯磨損和變形。h)高溫過熱器彎頭與煙道的間距應(yīng)符合設(shè)計要求,管子表面應(yīng)無明顯磨損。i)過熱器管穿爐頂部分與頂棚管應(yīng)無碰磨,與高冠密封結(jié)構(gòu)焊接的密封焊縫應(yīng)無裂紋。j)定點監(jiān)測高溫過熱器出口管子外徑及壁厚。k)按照DL612的要求對低溫過熱器割管取樣,檢查結(jié)垢、腐蝕情況。l)按照DL612的要求對定期高溫過熱器割管進行檢查;檢查結(jié)果應(yīng)符合DL438的要求。m)運行時間達5萬h后,應(yīng)結(jié)合機組檢修安排,對低合金鋼高溫過熱器管內(nèi)壁氧化層厚度進行抽查;當氧化層超過0.3mm時,應(yīng)對管子材質(zhì)進行狀態(tài)評估。n)運行時間達8萬h后,應(yīng)對與奧氏體不銹鋼連接的異種鋼接頭進行外觀檢查,并按10%比例進行無損檢測抽查,必要時割管做金相檢查。o)立式過熱器下部彎頭內(nèi)應(yīng)無明顯氧化產(chǎn)物沉積;對于材質(zhì)為奧氏體不銹鋼的過熱器,在運行3萬h-5萬h后可采用無損檢測方法檢查過熱器下部彎頭的氧化產(chǎn)物沉積情況,必要時應(yīng)割管檢測腐蝕產(chǎn)物沉積量,并對垢樣進行分析。p)應(yīng)根據(jù)運行中高溫過熱器的超溫情況,抽查管子爐外部分管段的脹粗及金相組織。2、再熱器檢查重點部位再熱器多是對流傳熱方式,管內(nèi)流動的是中壓蒸汽,密度較小、放熱系數(shù)低、比熱較小、其金屬工作條件較過熱器更加惡略。主要失效形式與過熱器相同。對水平布置的低溫再熱器,重點檢查邊排管和彎頭的磨損情況,對立式布置的高溫再熱器除檢查磨損外,還應(yīng)檢查其蠕脹變形情況。此外參考DL/939-2005《火力發(fā)電廠鍋爐受熱面管監(jiān)督檢驗技術(shù)導(dǎo)則》結(jié)合日常工作還明確了以下重點檢查部位:a)墻式再熱器管子應(yīng)無磨損、腐蝕、鼓包或脹粗,必要時,應(yīng)在減薄部位選點測量壁厚。b)屏式再熱器冷卻定位管、自夾管應(yīng)無明顯磨損和變形;屏式再熱器彎頭與煙道的間距應(yīng)符合設(shè)計要求。c)高溫再熱器、屏式再熱器管排應(yīng)平整。d)高溫再熱器迎流面及其下彎頭應(yīng)無明顯變形、鼓包等情況,磨損、腐蝕減薄量應(yīng)不超過設(shè)計壁厚的30%的要求;應(yīng)在下彎頭外弧選點測量壁厚。e)定點測量高溫再熱器出口管子的脹粗情況。f)應(yīng)根據(jù)運行中高溫再熱器的超溫情況,抽查管排爐頂不受熱部分管段的脹粗及金相組織情況。g)高溫再熱器管夾、梳形板應(yīng)無燒損、移位、脫落,管子間無明顯碰磨情況。h)高溫再熱器管穿爐頂部分與頂棚管應(yīng)無碰磨,與高冠密封結(jié)構(gòu)焊接的密封焊縫應(yīng)無裂紋。i)吹灰器輻射區(qū)域部位的管子應(yīng)無開裂、無明顯沖蝕減薄。j)按照DL612的要求定期對高溫再熱器割管進行檢查;檢查結(jié)果應(yīng)符合DL438的要求。k)運行時間達到5萬h后,應(yīng)結(jié)合機組檢修安排,對低合金鋼高溫再熱器內(nèi)壁的氧化層厚度進行抽查;當氧化層厚度超過0.3mm時,應(yīng)對管子材質(zhì)進行狀態(tài)評估。l)運行5萬h后應(yīng)對與奧氏體不銹鋼連接的異種鋼接頭進行外觀檢查,并做10%比例無損檢測抽查,必要時割管做金相檢查。m)立式再熱器下部彎頭內(nèi)應(yīng)無明顯氧化產(chǎn)物沉積;對于材質(zhì)為奧氏體不銹鋼的過熱器,在運行3萬h-5萬h后可采用無損檢測方法檢查過熱器下部彎頭的氧化產(chǎn)物沉積情況,必要時應(yīng)割管檢測腐蝕產(chǎn)物沉積量,并對垢樣進行分析。
3、磨損檢查
過、再熱器,特別是以對流式傳熱為主的蛇形管排,主要失效類型是飛灰磨損。實踐證明,飛灰磨損又帶有局部磨損的特征,特別是容易發(fā)生在煙氣走廊和煙氣流速突變的局部狹小位置附近,該部位最容易發(fā)生嚴重磨損漏泄事故。這些部位在停爐后宏觀檢查階段,一定要注意。飛灰磨損檢查重點部位:
①煙氣局部流速大大高于主氣流速度的部位:包括管束空檔間、爐墻與管束間通道空隙、吊掛管與頂棚管穿墻附近、水平煙道斜坡墻與對流過熱器之間部位、蛇形管排彎頭及穿墻管部位(尤其是采用煙氣擋板調(diào)溫的鍋爐穿過間隔墻的部位)。總之,一切可能出現(xiàn)漏風(fēng)的部位均是檢查重點。
蛇形管排彎頭部位:主要檢查管排變形和端部間隙是否大于管排橫向間距,避免端部出現(xiàn)煙氣走廊;
穿墻管部位:主要檢查爐墻耐火保溫是否存在脫落現(xiàn)象;
對裝有防磨護板的彎頭及迎火面直管段:要重點檢查護板是否燒損、變形、脫落、錯位,必要時做修復(fù)調(diào)整更換。例:某廠660MW超臨界機組由于中隔墻下集箱與省煤器入口集箱之間中間隔板掉落,導(dǎo)致蛇形管彎頭受到煙氣走廊吹損發(fā)生爆漏事故。中間隔板掉落內(nèi)弧吹損面首爆口首爆管取樣形貌內(nèi)弧吹損面
①中隔墻附近磨損檢查例:某廠省煤器入口集箱低再側(cè)引出管出現(xiàn)多處吹損管壁缺陷。主要原因為省煤器入口集箱與中隔墻入口集箱之間分隔擋板安裝設(shè)計不合理,在運行中存在劇烈抖動及多處漏風(fēng)部位,煙風(fēng)由壓力高的低過側(cè)向壓力低的低再側(cè)加速通過漏風(fēng)點,導(dǎo)致低再側(cè)引出管預(yù)埋直角彎頭管座根部以及直角彎頭外弧部位出現(xiàn)多處吹損減薄管壁缺陷?,F(xiàn)場查看,吹損部位創(chuàng)面較大,個別達到30×20mm2,且吹損面存在二次補焊現(xiàn)象。建議對分隔擋板重新設(shè)計安裝,消除所有可能出現(xiàn)的煙氣走廊,從根本上杜絕吹損管壁現(xiàn)象再次發(fā)生。同時,建議今后對所有進行過二次補焊以及補焊創(chuàng)面較大的彎頭外弧缺陷管進行一次徹底更換。中間隔板掉落吹損補焊例:2011年6月某廠超臨界660MW#2號機組鍋爐末級再熱器入口段、出口段管排穿頂棚處與頂棚管鰭片機械磨損,深約1-2mm。機械碰磨部位機械碰磨部位
②穿頂棚部位磨損檢查
2011年3月某廠1000MW3號機組一級再熱器分隔墻處,從上向下數(shù)第三、四層分隔墻處煙氣導(dǎo)流板下部耐火水泥全部脫落,而且焊接梳行板半圓弧卡口與分隔墻管子外壁安裝有一定縫隙(縫隙寬度約為5—8mm),煙氣通過水平煙道向下轉(zhuǎn)彎經(jīng)過尾部煙道時在離心力作用下經(jīng)過此處縫隙時,產(chǎn)生煙氣走廊,加速通過沖刷吹損管壁,個別嚴重管段吹損最深處約有2mm,照目前的沖刷速度很容易造成運行中爆管事故,建議恢復(fù)全部導(dǎo)流板下部耐火水泥,并采取有效措施防止其運行中脫落,造成二次吹損。
③分隔墻部位飛灰磨損檢查例:某廠一級過熱器上層左包墻、右包墻、后包墻煙氣導(dǎo)流板角部耐火水泥部分脫落,梳型板卡口與管子外壁存在縫隙,易形成煙氣走廊。
易吹損部位例:某廠600MW機組省煤器一層靠近低過入口聯(lián)箱處中隔墻鰭片存在基建遺留孔洞且未封堵,煙風(fēng)由此通過對低過入口部分引出管段彎頭外弧部位管壁,造成吹損減薄失效。吹損部位中隔墻基建遺留吊裝孔吹損路徑建議盡快封堵,防止煙風(fēng)穿過中隔墻縫隙吹損隔壁低再管排!建議處理方案例:某廠分隔墻基建遺留孔洞漏風(fēng)中隔墻基建遺留吊裝孔吹損路徑例:2010年3月某廠600MW亞臨界機組#3號鍋爐末再出排管迎火面吹灰器蒸汽吹損
④吹灰器工作區(qū)域出排管檢查
⑤蛇形管排管卡與吊耳部位檢查
※蛇形管排的卡子,主要是為使管排平整,煙氣均勻通過,防止出現(xiàn)煙氣走廊的固定裝置。因此,要檢查卡子是否脫落、錯位或被燒損,必要時修復(fù)或更換卡子。
※在檢查中,要注意卡子附近和蛇形管排中是否有檢修異物存留,如鐵絲、保溫磚、掉落管卡子或護鐵及其它檢修工具,一旦發(fā)現(xiàn),要認真仔細檢查在其異物周圍的蛇形管排管子局部有無沖刷磨損,并把異物盡量取出。
※因管排變形造成與吊耳相互機械摩擦、防磨護鐵過長與包墻管相互機械摩擦,使管壁減薄的部位,都應(yīng)作為檢查的重點。例:某廠300MW亞臨界機組#3爐低過吹灰器大面積吹損夾板及吊耳附近管壁吹損部位低過吹灰器吹損部位例:吹灰器通道區(qū)域上下水平段防磨護鐵(前端或后端)管壁吹損一般較嚴重,應(yīng)作為重點檢查對象
吹損部位例:某廠600MW超臨界機組巴威爐一級過吹灰器大面積吹損夾板及吊耳附近管壁吹損部位吹損部位吹損部位
例:某廠600MW超臨界機組一級過熱器L22—R22吹灰器吹損管壁缺陷部位管夾底部磨損護鐵與管夾縫隙磨損缺陷吹灰器設(shè)計位置偏上磨損部位磨損部位
例:某廠600MW超臨界機組一級過熱器L23—R23吹灰器吹損管壁缺陷部位例:某廠省煤器吊掛管與低再水平段夾角部位吹損。建議:更換超標缺陷管后在吊耳根部與護鐵端頭間隙處再加裝一條護鐵,并調(diào)整相應(yīng)吹灰器壓力或吹灰頻次。
吹損部位吹損部位例:某廠低再四層后排吊掛管前側(cè)水平段(R22/L22吹灰器通道)從左向右數(shù)第105、106排,從上向下數(shù)第1、2、3根吹損,第105排第1根減薄深約2mm,其余減薄深約1mm;后排吊掛管從左向右數(shù)第53根護鐵明顯減薄。(疑似R22吹灰器運行異常所致,建議更換第105排第1根,并在吊掛管夾角處添加防磨護鐵,更換吊掛管防磨護鐵,并檢查R22吹灰器工作可靠性)吹損部位吹損部位
⑥對布置在水平煙道中垂直布置的過、再熱器蛇形管排,尤其是低溫對流過熱器、再熱器蛇形管排,在靠近尾部煙道豎井的部位,在煙氣向下轉(zhuǎn)彎處的蛇形管排彎頭和兩側(cè)墻的蛇形管排的沖刷磨損。在檢修中,應(yīng)做為重點檢查部位。例:2009年3月某廠660MW超臨界#6機組鍋爐一級過熱器右后角左數(shù)第99排下數(shù)第3根吹損,剩余壁厚僅為2.4mm。彎頭側(cè)弧吹損面彎頭側(cè)弧吹損面例:2011年10月某廠600MW亞臨界#2機組鍋爐
低過一層前側(cè)水平段與前排吊掛管吊耳根部夾角處左數(shù)第1-120排從上向下數(shù)第2-11根嚴重吹損磨損面磨損面⑦爐膛、水平煙道及尾部豎井包墻過熱器人孔門附處左右兩側(cè)管壁飛灰沖刷磨損
例:2011年8月某廠600MW亞臨界機組#1鍋爐包墻過尾部豎井各層人孔門處均有吹損發(fā)生,其中吹損減薄最多部位測厚已不足3mm。磨損面磨損面⑧屏過(屏再)管間定位滑塊脫開、脫焊與管壁相互間機械磨損
例:2011年10月某廠600MW亞臨界#2機組鍋爐
屏過管間滑塊多處脫開,管排錯亂,造成大面積機械磨損。磨損面磨損面例:某廠后屏(最上層吹灰器高度區(qū)域)出口段管間滑塊從左向右數(shù)第32排從前向后數(shù)第11根與12根滑塊脫開,且第11根滑塊劃傷第12根管壁,深約1mm。(建議恢復(fù)脫開的滑塊,避免磨損進一步加?。┠p面例:某廠300MW亞臨界#3機組鍋爐因爐內(nèi)高再管間滑塊多處脫開,管屏運行中擺動加劇,導(dǎo)致爐頂二次密封焊口受力不均,造成泄漏。高頂板焊口泄漏高再管屏高再管焊口泄漏高再管高頂板高再管屏焊口泄漏高再管⑨穿頂棚套管焊口部位
⑩由于過熱燒損變形或焊接不牢固,造成前后屏防振管(定位夾持管)與屏間交叉處、冷段再熱器管排與吊掛管之間定位卡塊位移、脫開、等造成管壁相互間機械磨損。機械碰磨機械碰磨定位管卡脫開定位管卡脫開例:2011年10月某廠600MW亞臨界#2機組鍋爐
屏過橫向定位管卡子脫開,管排位移,造成多處機械磨損。例:2013年3月某廠600MW超臨界#2機組鍋爐屏過橫向定位管配套卡塊脫開,管排位移,造成多處機械磨損。定位配套管卡脫開磨損磨損限位擋板例:某廠600MW超臨界#1機組屏過橫向定位管定位卡脫開,管屏不受限;且橫向定位管與前數(shù)第1、2根管壁接觸部位發(fā)生機械碰磨,個別管存在壁厚減薄現(xiàn)象。例:某廠后屏過熱器橫向定位管處發(fā)生的磨損磨損
例:某廠后屏過熱器橫向定位管多處發(fā)生錯位現(xiàn)象滑塊脫開
⑾后煙道低溫過熱器、再熱器每組管排的彎頭處(從上向下數(shù)2、3、4根彎頭最嚴重)。
⑿低溫段過熱器、再熱器管子與省煤器吊掛管交叉處。由于煙氣在此處產(chǎn)生渦流擾動而造成磨損。
⒀塔式或半塔式布置的鍋爐,爐膛出口的對流受熱面與吊掛管的接觸處。由于煙氣流擾動生成渦流造成的磨損。在檢修過程中,要細致檢查上述部位的磨損,如管束脫排除列,要及時復(fù)位。在后煙道的爐墻附近的通道空間,為減小其煙氣流速,應(yīng)安裝阻流板,這樣就大大地降低了此空間的煙氣流速,使附近的過熱器、再熱器磨損得到一定的控制。
⒁吹灰器吹掃區(qū)域。無論是蒸汽帶水、飛灰?guī)氪祷夜べ|(zhì)中、吹灰器卡澀、吹灰壓力過高,還是吹灰噴嘴尺寸過大,都將損害受熱面管。吹灰磨損的位置,主要是對流傳熱管排的第一排和最后排管束,還有吊掛管。
4、應(yīng)力損壞檢查應(yīng)力檢查重點部位:a)管屏固定卡與管材的焊趾。對于由不同材質(zhì)組成的管屏,對定位用的管卡,應(yīng)特別注意由于脹差產(chǎn)生的熱應(yīng)力造成的焊址損壞。b)爐頂大罩中過、再熱器管排在聯(lián)箱上的角焊縫。例:某廠前墻壁再管管間固定焊道處發(fā)現(xiàn)縱向裂紋例:某廠高再管聯(lián)箱管座角焊縫經(jīng)磁記憶檢測發(fā)現(xiàn)環(huán)狀裂紋縱向裂紋縱向裂紋5、管子超溫及蠕脹檢查a)應(yīng)使用專用的各類管外徑脹粗極限卡規(guī)或游標卡尺。對重點區(qū)域屏式過熱器和高溫過熱器的管外徑進行測量;對低溫過熱器的引出管及高熱負荷區(qū)域的蛇形管的管外徑測量。屏式過熱器和高溫過熱器的管子外表特別是向火側(cè)管段表面應(yīng)進行氧化皮的檢查。b)對于奧氏體不銹鋼作為材料的超(超)臨界機組末級過熱器和末級再熱器,應(yīng)采用無損檢測的方法檢查管內(nèi)氧化皮生成、脫落和堆積情況。例:某廠低再出口垂直段左數(shù)第47排從前數(shù)第1根下彎頭處鼓包,測量外徑為60.10mm。高再入口距頂棚3.5米處鼓包,發(fā)現(xiàn)嚴重蠕變變形(鼓包)
低再蠕變高再蠕變鼓包鼓包例:某廠600MW超臨界機組因加工制造缺陷導(dǎo)致工藝不合格的直角彎頭低溫再熱器蛇形彎垂直段從左向右數(shù)第246、217、213、177、158排從前向后數(shù)第1根彎頭內(nèi)弧存在波浪度褶皺超標缺陷。
該缺陷主要是彎頭在煨制過程中工藝不規(guī)范所造成,建議做更換處理。主要缺陷6、彎頭內(nèi)弧原始缺陷(波浪度超標)7、管排變形檢查a)管排應(yīng)排列整齊、平整無脫排出列管,管排橫向間距應(yīng)一致,管排間應(yīng)無雜物。如發(fā)現(xiàn)管排橫向間距偏差較大,則必須尋找偏差和變形的成因并予以消除。b)檢查管排的管夾和管排間的活動聯(lián)結(jié)板及梳形板。管夾、梳形板和活動聯(lián)結(jié)板應(yīng)完好。例:某廠超臨界600MW#1機組鍋爐低再前包墻水平段及垂直段管排出排且出排量大于一個管子直徑
水平段出排管垂直段出排管例:某廠超臨界660MW#1機組鍋爐屏過定位滑塊脫開,造成管子出排,隨著運行時間增長,管屏擺動量增大,會在二次密封(穿頂棚處)產(chǎn)生較大應(yīng)力,可能造成套管焊口拉裂、頂棚管磨損等問題。
垂直段出排管垂直段出排管例:某廠亞臨界600MW機組鍋爐高再最外圈“鼻子彎”與水冷壁折焰角斜墻緊貼無間隙
緊貼無間隙緊貼無間隙出排管下沉例:某廠600MW超臨界#1機組末過管屏出列且下沉缺陷形貌特征出排管距折焰角斜墻垂直距離例:某廠超臨界600MW#1機組鍋爐高再迎火側(cè)橫向定位管定位卡脫開。
定位卡缺陷定位卡缺陷8、防磨裝置檢查a)防磨裝置外觀檢查:是否存在磨損、燒損、變形、脫落等缺陷,應(yīng)予以更換;b)防磨裝置的防磨位置和固定檢查:要求防磨板和煙氣導(dǎo)流板完整,無變形,燒損,磨損和脫焊。c)防磨罩安裝位置與焊接工藝檢查:兩者能相互間自由膨脹。(例:全大屏夾屏管在前墻壁再或水冷壁定位彎護套部位防磨罩檢查。)護套燒損焊瘤形態(tài)例:某廠#1機組低溫再熱器一層前包墻處水平段彎頭與上方煙氣導(dǎo)流板多處碰磨,磨損部位處于彎頭外弧處,補焊工藝不符合規(guī)定且焊點形態(tài)差。焊瘤形態(tài)導(dǎo)流板開裂例:某廠600MW機組末過管段磨損部位護鐵加裝工藝錯誤:末級過熱器管與屏間夾屏管機械碰磨。其中個別管子護鐵加裝工藝不正確,采取上、下兩端雙側(cè)點焊固定,易使管材發(fā)生拉裂缺陷。缺陷見右圖:下部點焊部位上部點焊部位吹損部位吹損部位例:某廠低溫再熱器二層中隔墻多根管段外壁護鐵與鰭片點焊固定,焊點間隔部位存在縫隙,吹灰器工作中造成中隔墻管子在鰭片根部形成深約1.5mm、長約1000mm的縱向條狀凹槽。例:某廠超臨界600MW機組省煤器煙氣導(dǎo)流板磨穿吹損部位吹損部位例:某廠350MW機組一級過熱器管防磨護鐵與護鐵之間連接扣環(huán)下部條形空隙內(nèi)存在蒸汽渦流吹損管壁現(xiàn)象,目測均有不同程度減薄現(xiàn)象。(建議酌情割開幾處較為嚴重的,以便觀察內(nèi)部管壁吹損程度,如若嚴重,建議采取措施封堵該條形空隙)例:某廠超臨界600MW機組鍋爐高再迎火側(cè)防磨護鐵下沉及翻轉(zhuǎn)缺陷
護鐵翻轉(zhuǎn)護鐵下沉翻轉(zhuǎn)部位護鐵下沉例:某廠超臨界350MW機組鍋爐一級過熱器出口垂直段、中間水平段防磨護鐵下沉或翻轉(zhuǎn)缺陷
吹損部位例:某廠600MW超臨界#1機組低溫再熱器一層前包墻彎頭處吹損減?。ㄊ褂梅滥プo鐵規(guī)格及形式發(fā)生錯誤)吹損部位碰磨部位碰磨部位管夾損壞例:某廠600MW超臨界末過梳形管夾損壞失去定位管屏作用:檢查中發(fā)現(xiàn)末過夾屏管梳型管夾多處燒損、變形、開焊,失去定位管屏作用,管屏亂排現(xiàn)象較為嚴重;且損壞管夾隔管用的條狀銷釘已對相鄰管壁造成機械碰磨形成凹坑、硬傷、擠傷等缺陷。例:某廠分隔屏過熱器從左向右數(shù)第3大屏,從前向后數(shù)第2小屏,從前向后數(shù)第36根與左側(cè)夾屏管磨損,從前向后數(shù)第36根護鐵磨穿且分隔屏管磨損,深1mm。
磨損部位護鐵之間相互錯位,導(dǎo)致磨損現(xiàn)象發(fā)生,建議復(fù)位或適當延長護鐵后重點監(jiān)督運行。防磨裝置脫開例:某廠分隔屏過熱器從左向右數(shù)第1大屏,從前向后數(shù)第3小屏,從前向后數(shù)第36根以及從前向后數(shù)第4小屏從前向后數(shù)第1根與左右側(cè)夾屏管護鐵錯位,右側(cè)夾屏管磨損,深約1mm。
9、腐蝕檢查
對流過熱器,尤其是高溫對流過熱器和高溫對流再熱器的出口部位蛇形管排,容易發(fā)生管外壁高溫腐蝕。在宏觀檢查中,如發(fā)現(xiàn)高溫對流過熱器和高溫對流再熱器管壁表面呈現(xiàn)黑色腐蝕物,即有Fe3O4及硫化物生成。腐蝕的最嚴重部位為過熱器和再熱器管子偏離煙氣流動方向的30°—45°的位置。
管子在迎風(fēng)面生成粘結(jié)很牢的灰垢,灰垢成錐形,可清晰地分為三層:最外層為沉積的飛灰,疏松多孔;中間層為Fe2O3紅色垢層,因金屬被侵蝕生成稍帶白色或黃色的堿性硫酸鹽或堿性硫酸鐵;最內(nèi)層為帶黑色光澤的Fe3O4及硫化物硬垢。
因此,大修中要對高溫過熱器和再熱器蛇形管排出口部位,進行必要的割管檢查,要對管外壁的沉積物進行必要的成份分析。如出現(xiàn)高溫腐蝕產(chǎn)物,應(yīng)及時全面徹底地清掃該部位的受熱面。而且運行人員應(yīng)進行必要的燃燒調(diào)整,嚴格防止該部位的管壁金屬超溫??梢栽趶氐浊鍜呤軣崦娴幕A(chǔ)上,嘗試在管外壁抹高溫防腐涂料,也是防止繼續(xù)高溫腐蝕的重要措施之一。例:2010年3月某廠300MW亞臨界機組#3鍋爐高再背火側(cè)高溫煙氣氧化硫腐蝕潰瘍狀腐蝕片層狀腐蝕例:2009年5月某廠300MW亞臨界機組#7鍋爐高再迎火側(cè)高溫煙氣氧化硫腐蝕潰瘍狀腐蝕坑例:2013年3月某廠“W型”600MW超臨界機組#1鍋爐高過出口迎火側(cè)高溫煙氣氧化硫腐蝕,
腐蝕面積約120mm×30mm,管外壁個別點蝕坑深約2mm。蜂窩狀腐蝕坑蜂窩狀腐蝕坑10、重皮(或翹皮)檢查名詞解釋:結(jié)疤,即斑疤。它的外形多呈“舌頭形”或“指甲形”,也有呈塊狀或魚鱗狀,外形不規(guī)則,嵌在鋼管表面上。結(jié)疤一端翹起的通常稱為“翹皮”。成因簡介:機組運行過程中產(chǎn)生的結(jié)疤易翹起或張開,而且結(jié)巴下常有氧化鐵皮出現(xiàn)。由于鋼材原坯料、制造工藝、外物夾入均能在冷拔或軋制過程中產(chǎn)生結(jié)疤。凡起源于金屬本身不易剝落的結(jié)疤稱為生根結(jié)疤;外物落在金屬表面上形成易剝落結(jié)疤稱為不生根結(jié)疤。結(jié)疤必須徹底清除后才可辨認,清除后的有效尺寸不得超過鋼材有效厚度負偏差。某廠300MW亞臨界機組低過迎火側(cè)淺層翹皮2處,每處長約50mm,嵌入管壁深度約1.5mm,翹皮呈不規(guī)則曲線。重皮重皮例:某廠低過四層后側(cè)蛇形彎從左向右數(shù)第136排,從后向前數(shù)第1根距下彎頭約400-600mm處發(fā)現(xiàn)多處重皮,且重皮之間有相互貫通的趨勢。
11、裂紋(或開裂)檢查形成原因簡介:產(chǎn)生裂紋的原因較為復(fù)雜,有可能是因為原坯原料中有缺陷(裂紋或氣泡等),或非金屬夾雜物過多、過于集中所引起的;還有可能是因為工藝不當而引起的。加熱不均勻、溫度過低、冷卻不當?shù)仍斐蓱?yīng)力過大的因素均能引起熱軋鋼材形成裂縫;冷拔后不及時熱處理、冷拔變形量選擇不當或有酸洗、脆性等因素均能引起冷拔鋼材產(chǎn)生裂縫。開裂屬于裂縫范疇,為其裂開的程度較大而已,是一種不允許存在的嚴重缺陷。第一次大修的過、再熱器管子的重皮、拉痕、制造缺陷、管卡吊卡、焊接處特別是異種鋼接頭部位,應(yīng)檢查有無可見裂紋。有荷重的吊管,要注意根部的焊口有無可見裂紋。大部分應(yīng)力引起的裂紋,從外壁用著色探傷可發(fā)現(xiàn)。裂紋例:某廠300MW亞臨界機組低過彎頭側(cè)外弧呈縱向筆直開裂,兩側(cè)較尖,張口極小,長約40mm,最大縫隙寬度約0.5mm。例:某廠低再一層后側(cè)垂直段從左向右數(shù)第51排,從前向后數(shù)第1根距下彎頭約2.5m高度,腐蝕凹坑2處且有縱向裂紋。
建議處理方案更換?。?!12、擠傷(或砸傷)檢查擠傷造成凹坑擠傷造成鼓包例:某廠末級再熱器出、入口段及過渡段處出現(xiàn)了多處擠傷凹坑,有1處面積較大,建議更換。擠傷造成凹坑擠傷造成凹坑13、鋼絲繩(磨損)檢查例:某廠后屏過熱器出口管段從左向右數(shù)第5與6、20與21屏之間的橫向定位管迎火側(cè)與爐頂?shù)跹b孔系下的鋼絲繩存在碰磨現(xiàn)象,橫向定位管已經(jīng)磨損深約1mm。(建議盡快對上述磨損部位立即加裝防磨護鐵,以防止到檢修后期拆除爐內(nèi)平臺時,該管演變成超標缺陷管?。。。?/p>
磨損部位14、關(guān)于奧氏體不銹鋼氧化皮的生成與剝離(了解)加工過程形成的氧化膜
在制造過程中過熱器管的氧化層是在高溫條件下形成的,通常在570℃以上的高溫條件下,由空氣中的氧和金屬直接反應(yīng)形成氧化層。該氧化層分三層,由鋼表面起向外依次為FeO、Fe3O4、Fe2O3,如圖1所示。氧化物形成示意圖圖1:溫度高于570℃時鐵管表面加工形成的氧化物
運行中形成的氧化膜
蒸汽管道內(nèi)壁在運行后所形成的氧化膜主要是由水蒸汽和鐵形成的氧化膜,該膜分二層,因此稱為雙層膜。內(nèi)層稱為原生膜,外層稱
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