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摘要:我国电力行业的发展关系到我国整体经济的发展速度和发展方向,一直以来我国大力发展,已经取得了非常不错的成就。电站锅炉在长期运行的过程中容易出现受热面的损坏问题,致使锅炉运行的停转。想要避免这一问题,保证电站锅炉运行的稳定,就需要采取有效的监检措施,以控制好锅炉受热面管焊接接头安装的质量。
关键词:锅炉受热面;管焊接接头安装监检;质量控制
引言
科学技术的快速发展推动我国快速进入现代化科学技术发展阶段,使得我国电力行业有了新的发展机遇和发展空间。电站锅炉受热面管常易损坏从而导致锅炉非停,为此电站锅炉受热面管的安装质量对于保证电站锅炉的稳定运行至关重要。
1受热面管失效因素
某公司2006年至2008年受热面管共泄漏41次,其中长时过热爆管12次;短时过热爆管2次;磨损11次(机械磨损3次、飞灰磨损8次);腐蚀失效3次;焊接缺陷、材质缺陷爆管4次;热疲劳1次;位移、膨胀受阻高拘束应力等其它原因爆管8次。究其受热面失效因素,主要有四个方面:一是磨损、腐蚀、蠕胀、疲劳、过热等失效都将影响受热面的使用寿命,引起“四管”爆破泄漏等事故,迫使停炉抢修,甚至降低整个锅炉的使用寿命。二是粘污、结渣、结垢会降低炉内受热面的传热能力。灰污在受热面沉积后,由于其导热系数很低,热阻很大,一般粘污数小时后水冷壁的传热能力会降低30%-60%,使得炉内火焰中心上移,炉膛出温度相应提高。三是由于炉膛出口温度提高,使得飞灰易粘结在对流和屏式过热器上,引起过热器的粘结和腐蚀。四是积灰会使省煤器和空气预热器堵塞、传热恶化、从而导致排烟温度升高,降低锅炉运行经济性。五是由于烟气侧总阻力增大,使锅炉无法维持在满负荷下运行,只好增加投煤量,引起炉膛出口烟气温度进一步提高,使灰渣更容易粘在受热面上,这种恶性循环将导致发生一系列的锅炉事故。
2锅炉受热面管焊接接头安装监检的质量控制
2.1焊接的质量控制
1.焊工,首先,加大焊工能力的培训工作,保证每一位焊工都经受过专业的培训,并取得了相应的焊工合格证。其次,焊工在进行受热面管焊接接头安装前,都需先进行岗前考核,考核通过之后才可上岗从事焊接安装工作。接着,岗前培训设置障碍管必须和实际焊接安装的位置相符合,外观质量不符合规定的焊口不可进入下一道工序的检验。最后,在对焊工进行岗前培训的时候,要重点强调岗前练习位置与实际焊接位置之间的差异性,如:焊缝散热速度、焊口间隙控制、焊接位置变化等。让焊工能尽快适应不同位置、不同间隙受热面管焊接接头的安装工作。除此之外,为方便焊工工作时的管理检查,焊工应当将焊接项目牌挂在容易看见的地方。2.焊接材料,焊接材料是影响焊接质量的重要因素之一,使用的焊接材料必须有相关的合格证与质量证明书。焊接材料的管理需要符合《焊接材料管理制度》的相关规定,以全程管理焊材的入库验收、保管、发放等环节,并详细记录焊接材料的烘焙、发放、回收等步骤。避免由于焊接材料质量不合格或者焊接材料变质导致的事故问题,保障后续焊接安装工作的顺利进行。
2.2理化检验质量控制
1.对于力学性能试验,由有资质的实验室进行试验,可以审查试验报告。2.硬度检测,一般在热处理后进行检测,通过查阅安装单位的焊接及硬度检测记录检查硬度检测的时机是否正确,硬度是否符合标准。硬度检测时,表面一定要露出金属光泽、表面粗糙度要符合检测要求,检测时不能重复检测一点,同一部位检测点间距在2mm以上,防止冷作硬化,影响检测结果的准确性。
3.材料成分分析,材料的正确使用是至关重要的,电站锅炉受热面主要使用一些低碳钢、低合金耐热钢及少部分的高合金耐热钢。高温过热器及高温再热器管主要用P91/P92等高合金耐热钢,材料误用时常会造成非常严重的事故,所以材料检验是至关重要的大事。例如20G主要用在省煤器管,它的使用温度≤460℃,12Cr1MoVG主要用在低温过热器管及屏式过热器管,它的使用温度≤580℃,如果误将20G用在低温过热器及屏式过热器上,经过若干时间,20G就可能发生珠光体球化,失去抗蠕变能力,在低应力下脆断,影响锅炉的安全运行。4.对于金相检验,通常包括受热面管及四大管道的金相检验,由有资质的实验室进行检验,可以审查检验报告。有些单位的金相检验图片无标尺,无法确定放大倍数从而导致材料金相无法准确判断。特别强调的是,受热面管由于运输或者存放不当,造成管屏变形,通常情况下采用热矫正,为了防止管子过热必要时用金相检验材质是否发生了变化。
2.3射线检测的质量控制
1.射线检测技术控制,(1)射线检测工艺规程编制:进行射线检测的单位应当根据自身设备的状况与人员的状况来编制射线检测工艺的规程,不要超出自己的能力范围。(2)射线检测操作指导书:在开始实际部件射线检测前,应当根据射线检测工艺规程的相关规定与部件技术条件,来编制射线检测的操作指导书,保证操作指导书的全部件覆盖。(3)射线检测记录:射线检测记录一定要根据射线检测操作指导书与实际现场情况来记录书写,一些单位记录内容比报告内容少是不行的。2.射线检测设备控制,射线检测设备质量的控制是保证射线检测质量的重要举措。一些单位没有对每一台射线机制作曝光曲线或者说根本没有制作曝光曲线,且密度计也没有设置定时自校准,密度片没有强制检定,线型像质计断。以上这些问题都是射线检测设备质量控制必须处理解决的。3.射线检测环境控制,射线检测实验室环境是需要满足一定条件才能进行射线检测工作的。监检人员应当在射线检测工作开始前先来到实验室核查用于射线检测工作的暗室是否符合有关要求。环境重点检测方面为暗室的遮光能力、干湿区布局、温度以及湿度的控制能力等。
2.4受热面管腐蚀防范措施
1.氧腐蚀的防范措施。锅炉中的氧腐蚀的主要来源是锅炉用水中的氧。这部分氧很难去除,必须要同时使用化学除氧和除氧器结合的办法。常见除氧器的工作原理是通过增加水的温度,降低氧化性物质在水中的溶解度,使其逸出。现在还有一些诸如真空除氧和解析除氧的方法由于成本和本身的技术问题并未推广。化学除氧由于所用药剂的成本过高,一般作为除氧器的辅助方法使用。将化学药剂如:联胺、DMKO等加入水中达到除氧效果。2.低温硫腐蚀的防范措施。低温硫腐蚀的防范主要在于控制硫的来源。在锅炉中,硫元素的主要来源是燃料,使用低硫燃料或者自备脱硫技术可以有效地减少低温硫腐蚀现象。与此同时我们还要控制过量空气系数,将过量空气系数控制在1.05-1.1之间可以有效地减少SO3的生成。提高排烟温度,配合露点以上的排烟温度(180-250℃)可以防止省煤器被低温硫腐蚀。
结语
总而言之,要保障锅炉受热面管焊接接头安装监检过程中的质量控制到位,在焊接的质量控制、理化检验的质量控制以及射线检测的质量控制这三个监检步骤的开展过程中,必须依照相应规范来进行。只有避免随意性,重视每一环节,才能保证电站锅炉的稳定运行。
参考文献
[1]徐影.锅炉受热面管的维护[J].科技展望,2015,25(19):65.
[2]罗江勇,吕新乐,洪小飞.火力发电厂超临界锅炉受热面焊接质量控制要点[J].东北电力技术,2014,35(9):45-48.
[3]王滔,何晓庆.锅炉受热面管焊接接头安装监检的质量控制[J].山东工业技术,2019(5):183,211.
[4]苏涛,张仁海.火电厂锅炉受热面失效的原因分析及防治措施[J].河北电力技术,2015,34(z1):50-53.