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摘要：减少锅炉四管泄漏次数，降低锅炉非计划停运时间是提高锅炉和整个机组运行可靠性和经济性的关键因素之一。本文对锅炉四管泄漏问题进行分析总结，从基础管理、运行、检修、原材料、受热面氧化皮的防治等方面加强管控措施，从根本上消除或减少四管泄漏。
关键词：锅炉四管；泄漏；管控措施
1 前言
大容量高参数的火力发电机组国产化技术逐步成熟，超临界及以上大容量锅炉投产逐渐增多，机组投入运行后，由于设计制造、安装质量、运行操作不当、检修不到位等问题，导致设备损坏，特别是承压部件的损坏直接影响机组的安全运行。锅炉水冷壁、过热器、再热器和省煤器（以下简称锅炉四管）等部位一旦发生泄漏必须紧急停运检修，一方面对设备本身造成损害，缩短设备使用寿命；另一方面机组多次启停，会给锅炉各个设备造成损害，缩短使用寿命。因此减少锅炉四管泄漏次数，降低锅炉非计划停运时间是提高锅炉和整个机组运行可靠性和经济性的关键因素之一，如何防止锅炉四管泄漏是机组实现连续安全经济运行重中之重的工作。
2 问题分析
某发电公司两台600WM机组于2009年9月开工建设，2010年12月和2011年2月相继投入运行，锅炉为东方锅炉（集团）股份有限公司DG1950/25.4—Ⅱ1型，超临界参数变压直流炉、一次再热、平衡通风、露天岛式布置、固态排渣、全钢构架、全悬吊结构、对冲燃烧方式，π型锅炉。自投产至今，两台锅炉累计发生受热面泄漏16次（2011年5次，2012年3次，2013年4次，2014年1次，2015年1次，2017年2次，2018年0次，2019年0次，2020年0次），其中#1锅炉泄漏9次，#2锅炉泄漏7次。因泄漏造成机组停运，给公司的安全和经济运行带来了巨大的损失，同时也增加了检修、运行和管理人员的工作量。
从泄漏部位来看，两台锅炉高温过热器（包括屏式过热器）泄漏6次，水冷壁泄漏5次，再热器1次，低温过热器2次，其它2次；从泄漏原因来看，过热爆管5次（管内异物堵塞造成泄漏2次，因氧化皮脱落堵塞造成泄漏3次），安装（焊口）质量问题造成泄漏6次，设备原材料缺陷泄漏3次，磨损（吹灰器吹损）泄漏1次，拉裂泄漏1次。
对历次泄漏进行分析总结，锅炉设备安装（焊口）质量问题造成泄漏次数最多，占泄漏总数的37.5%，设备原材料缺陷问题占泄漏总数的18.8%，究其原因与公司两台600WM机组建设时处于火力发电设备的基建高峰期，较同类型火电机组常规建设周期缩短半年时间有一定关系；管内异物和氧化皮脱落堵塞造成的泄漏及拉裂造成的泄漏占泄漏总数的37.5%，究其原因与机组运行中加减负荷速率、启停过程中温度、压力的升降速度有较大影响。
3 采取对策
针对锅炉四管泄漏的原因，从运行、维护、检修方面入手，从基础管理、运行、检修、原材料、受热面氧化皮的防治等方面加强管控，研究制定防止四管泄漏对策。
3.1 基础管理
锅炉四管资料台帐，包括受热面结构布置、进出口联箱结构、受热面管路走向图、管子材质规格、异种钢焊口位置、热力强度计算书、管子最小理论壁厚、壁温测点布置、运行控制报警温度、运行和检修检查或换管记录。根据台帐管理分析总结检查重点，制定滚动检修计划。
建立氧化皮检测台帐，记录每次检测割管位置及对应取出的氧化皮重量，结合机组运行时间、超温记录、炉膛燃烧情况分析氧化皮产生多的原因。
3.2 运行管理
重视运行工作，注重运行技能培训的时效性和针对性，强化运行人员主人意识，培养运行人员的责任感和主人翁理念，促使运行人员在生产工作中时刻为设备着想、为机组着想、为全厂负责。严格执行“两票三制”，加大操作票的管理力度，严格工作票管理，杜绝无票作业，认知执行交接班制度，提高运行人员监盘、巡视质量，加强培养运行人员及时发现问题的能力。
针对机组启停过程中存在的问题，制定正确的防范措施，优化调整机组启停方案，量化启停参数。制定机组启停指导书，指导运行人员操作，根据检修内容详细列出启停试运过程中存在的危险点，作出预控措施。机组启动前对设备进行试运，确保设备达到备用条件，防止出现机组启动过程中因设备原因造成启动中断。启停过程中，尽量通过燃烧调整控制汽温，避免大量投入减温水。
3.3 检修管理
锅炉受热面检修中严格执行《发电企业设备检修导则》、《电力行业锅炉压力容器安全监督规程》和《火力发电厂金属技术监督规程》等规定，制定《防止锅炉四管泄漏管理细则》和四管标准检查卡；发现的问题，及时安排处理，当年不能进行的工作，采取有效手段进行预防，同时列入三年滚动计划中，按时实施；加强检修中锅炉四管检修工艺、质量的管理，机组停备检修锅炉受热面必须有质检卡，等级检修锅炉受热面必须使用检修文件包；施工作业前对焊接工艺、焊工资质严格审查，受热面检修焊口要求100%射线探伤二级合格。
锅炉四管防磨检查是保证机组安全长周期运行的关键，坚持锅炉受热面“逢停必查”的原则，每次锅炉防磨防爆检查前制定详细的检查方案，建立防磨防爆检查台账，不留死角，全过程，全方位检查，确保问题100%处理，消除安全隐患，保证机组长周期安全运行。
3.4 严把原材料质量关
对锅炉受热面所用原材料进行重点监控，受热面管材和焊材有质检合格证才能办理入库验收，检修更换的管材领用时进行100%材质复核，重要部件在安装后还需进行管材和焊缝复核。焊材存放按规范进行，存放环境做到控温控湿，所有焊接材料，必须有质检合格证，在入库前进行检查、验收，填写焊材入库台帐。对焊材存放要求分牌号、分批号、分规格、分区域储存，并做明显标识，填写焊材发放登记表，确保对焊材使用的可追溯性。
3.5 受热面氧化皮防治不放松
该发电公司两台锅炉高温受热面管材质是TP347H和HR3C奥氏体不锈钢，目前在国内也算使用较高档次的管材，在超临界参数锅炉运行中高温氧化是不可避免的。通常影响氧化皮剥落的主要因素有8个：合金钢热膨胀系数、氧化皮厚度、蒸汽湿度、锅炉启停方式、启停频率、蒸汽温度或金属壁温、蒸汽氧含量、管内压力变化。合金与金属氧化物热膨胀系数差异是最主要的影响因素；温度变化是最大的促使因素；锅炉启停频率越多，氧化皮剥落的可能性越大。所以氧化皮脱落是综合性的因素，消除氧化皮脱落堵塞风险最有效的可控手段是“逢停必查、专业清理”。
2013年10月、11月#1、#2锅炉相继发生了高温过热器管内氧化皮脱落堆积造成过热爆管，割管时管内壁氧化皮还在不断脱落。2013年11月份#2锅炉一共进行了7次氧化皮检测，累计割管159根，取出氧化皮总量约9100克。针对受热面氧化皮产生周期及特点，公司制定了《防止锅炉受热面氧化皮大面积脱落措施》及《高温不锈钢弯头氧化皮堆积检测办法》。自机组投产以来，#1、#2炉高温受热面共进行了19次氧化皮检查，对超标弯头及时进行割管处理，2018年9月#2炉检查未发现氧化皮超标现象，2019年10月#1机组停备时，检查未发现超标现象。结合多次机组氧化皮的检查情况分析，锅炉受热面氧化皮“逢停必查、专业清理”十分重要。
4 结束语
通过不懈努力，从以往设备故障、运行经验中汲取教训，加强基础管理，对锅炉受热面存在问题进行科学分析，采取可行措施，锅炉安全运行水平不断提高。2017年6月至今未再发生锅炉受热面四管泄漏事件。
只有重视锅炉四管的综合治理，重视运行的规范操作和精确控制，重视问题和事件的深入分析及措施的落实执行，各个环节全面做到，持续不停进行优化，才能从根本上消除或减少四管泄漏的影响因素，保证机组运行的安全性和经济性。