锅炉“四管”爆漏预防性检测

王桂荣 赵永黎 龚亚军

（中国石油克拉玛依石化公司热电厂，新疆 克拉玛依 834003）

锅炉“四管”爆漏预防性检测

王桂荣 赵永黎 龚亚军

（中国石油克拉玛依石化公司热电厂，新疆 克拉玛依 834003）

通过对锅炉“四管”爆漏预防性检测的运用，及时发现管段缺陷，有效减少锅炉非计划停炉事故，保证了锅炉安全运行。

锅炉；爆漏；预防

锅炉是热电厂最重要的生产设备，其炉内水冷壁、过热器、再热器和省煤器（锅炉“四管”）爆漏约占全部锅炉设备事故的一半以上。锅炉出现泄漏后需停机抢修，损失巨大，因而在锅炉检修时对其进行检测，提前预防、及时更换，可有效减少和避免锅炉“四管”爆漏。

一、“四管”爆漏原因

1.磨损

磨损主要有飞灰磨损、吹灰器吹损、落渣磨损、煤粉颗粒磨损。飞灰磨损主要集中在尾部受热面，在烟气流向的转弯处，最易发生飞灰磨损。另外在炉膛漏风严重处因含灰烟速增加，也容易造成磨损。吹灰器吹损主要因吹灰器故障或运行不当导致吹灰压力过高、吹灰器长期吹扫单一区域、吹灰器内漏、蒸汽带水等原因造成，这种情况会在较短时间内对管壁造成较大的磨损。落渣磨损主要是锅炉燃烧中结成的较大渣块从高处坠落时对锅炉冷灰斗倾斜水冷壁造成的冲击磨损，使管壁减薄，甚至直接导致爆管。煤粉颗粒磨损通常发生在燃烧器附近水冷壁管，因燃烧器喷嘴角度安装不当、喷嘴烧损变形、风速过高等原因造成煤粉颗粒进入炉膛后直接撞击水冷壁管，磨损管壁。

2.腐蚀

腐蚀主要分为工质侧腐蚀和烟气侧腐蚀。工质侧腐蚀是因水质不合格，使受热面表面的氧化物保护膜被溶解导致管内化学腐蚀。烟气侧腐蚀是管外腐蚀，是在高温环境下水冷壁上产生结渣，在周围处于一定温度和还原性气体条件下，产生较为严重的腐蚀，主要表现为硫腐蚀。

3.过热

过热爆管分为长期过热和短期过热，长期过热是由于管内工质换热效果较差，金属长期处在幅度不大的超温状态下运行，最终导致爆管。短期过热是由于管内工质短时间内换热情况严重恶化，管壁温度急剧升高，超过管材许用温度，导致钢材强度下降，最终导致爆管。

4.焊接质量差

锅炉受热面管壁焊口数量极多，当焊接质量不合格时，运行后有缺陷的焊缝处强度下降，极易发生爆管。

5.外力

管子外伤是由于受外力作用而引起的。如在运行中打焦时用力过猛将工具碰撞在炉管上；在检修炉内搭架子等操作时因重物坠落而碰伤管壁等造成的。外伤可直接观察出来，管子如有凹陷时应更换。

二、预防性检测

锅炉“四管”的预防性检测是在锅炉停炉检修时，有针对性地对易产生爆管的部位进行检测。并把检测情况与历史检测数据进行对比。对危险管段根据情况采取修补和更换措施，从而预防锅炉“四管”损坏和事故的扩大，减少非计划停炉次数，保证锅炉安全可靠运行。

1.宏观检验

宏观检验主要是对锅炉受热面的结构和外观进行检验，可以发现受热面及管道在结构设计上存在的不合理缺陷以及运行后外观出现的腐蚀、磨损、变形、胀粗、焊缝开裂等许多缺陷，是现场内部检验的第一步。过热器出现故障造成局部过热现象、受热面管壁磨损都可以通过宏观检验发现。通过宏观检验发现缺陷后加以分析，再决定是否需要采取测厚、无损探伤、金相分析等检验方法进行进一步检验，以及结构不合理的部位是否要采取措施加以改进。锅炉内部宏观检验的部位主要有冷灰斗倾斜部位水冷壁、燃烧器区域水冷壁、吹灰器周围水冷壁、高温和低温过热器受冲刷部位、漏风严重处、省

煤器吹灰器区域。

2.蠕胀检测

管子胀粗或鼓包在热负荷较高区域的管子或管内结垢及水循环不良的管子较易发生，严重时会引起爆管。检修时要从外观上观察有无胀粗、隆起之处，对可疑部位要用卡尺或样板测量管子外径。当发现管子胀粗超过原直径3.5%时，应更换新管。

3.超声波检测

对冷灰斗倾斜部位水冷壁、燃烧器区域水冷壁、吹灰器周围水冷壁、高温及低温过热器受冲刷部位、漏风严重处、省煤器吹灰器等重点区域进行有正对性的超声波检测。主要对宏观检测后有问题的管段、易受冲刷磨损的管段和上次检测处于重点检测的管段进行全面的壁厚检测，对发现的减薄部位根据《火力发电厂锅炉受热面监督规程检验技术导则》规定进行修补或更换。

4.金相检验

根据运行和检查情况对发现的部分过热、胀粗、氧化脱皮、腐蚀、结垢、焊缝不合格等受热面管重点取样进行金属或化学分析试验。割取代表性管段检查法通常在后侧水冷壁管、过热器下部弯头或直管段部分，以及省煤器人口管段等处割取管段，并沿管段轴心线切成两半，将管壁上的结垢和沉积物清扫干净，检查管壁腐蚀程度。达不到质量标准要求的管子应更换新管。

三、预防性检测的实践

1.吹灰压力过高导致水冷壁管严重减薄

2#锅炉停炉进行为期30天的小修。在“四管”检测中发现，由于受到吹灰器吹灰时喷出蒸汽的过度冲击，炉膛内吹灰器周围的部分水冷壁管减薄严重。检测结果表明，炉膛18台吹灰器旁的水冷壁管受到不同程度的冲刷和磨损，磨损减薄较为严重的为1#、2#、6#、8#吹灰器旁的水冷壁管。其中1#吹灰器旁水冷壁管大面积减薄，右侧13根、左侧14根水冷壁管的壁厚均在2.8～3.2mm。6#吹灰器右侧第5根水冷壁管有一50mm×30mm的凹坑、最小壁厚2.2mm；第7根水冷壁管有一30mm×20mm的凹坑，最小壁厚2.7mm。根据检测结果，随即更换了47根壁厚小于2.8mm的水冷壁管。更换管子后对整个吹灰系统进行了改造，降低了吹灰压力，经1个周期运行后检测磨损较小。

2.外力影响导致水冷壁管受损

2#锅炉检修期间“四管”检查中发现，6#吹灰器右侧第5根水冷壁管有一50mm×30mm的凹坑、经超声波检测最小壁厚2.2mm；第7根水冷壁管有一30mm×20mm的凹坑，经超声波检测最小壁厚2.7mm。1#锅炉检修期间“四管”检查中发现，4#吹灰器左侧第6根吹灰器中心线下方700mm处有一4mm×30mm的小凹坑；10#吹灰器左侧第8根吹灰器中心线下方300mm处有一15mm×15mm的小凹坑。对凹坑附近管壁进行密集测量，壁厚正常。判断其为外力变形，对水冷壁上的凹坑车进行堆焊处理。

3.吹灰器故障导致水冷壁管磨损

2#锅炉7#吹灰器炉膛内正对吹灰器方向右侧第2根，从2013年大修启动后至今年小修减薄量在0.6mm以上，7#吹灰器右侧第二根此次减薄量较大。通过现场检查得知造成该部位减薄的原因是7#吹灰器套管缩进水冷壁壁面内，同时该吹灰器附近的耐火水泥部分脱落，造成吹灰器套管和耐火水泥起不到保护周围管壁的作用，当吹灰器吹灰时吹出的蒸汽首先吹扫到该部位，造成该部位壁厚明显减薄。建议把7#吹灰器套管在炉膛内加长，并及时修复脱落的耐火水泥，避免吹灰器继续吹损附近水冷壁管束。

4.过热导致管壁腐蚀

3#锅炉运行期间其高温过热器管发生爆漏，对爆漏管段及邻近部位管段进行了检测。检查发现南面19#吹灰器右侧的3根高温过热器管发生泄漏，4根高温过热器管的管壁明显减薄；北面18#吹灰器左侧的1根高温过热器管管壁明显减薄。失效管段的测量是以50mm的间隔均布测点，对泄漏和减薄部位增加测点密集测量。根据检测结果及时修复失效管段。

5.管壁涨粗、鼓包

2013年6月1#锅炉检修期间“四管”检查中发现，8#吹灰器左侧第四根管段吹灰器中心线下600mm处有一蚕豆大小的鼓包，周边壁厚正常。该吹灰器左侧第五根管段吹灰器中心线下600mm处管段有明显涨粗，其他部位壁厚正常。11#吹灰器左侧第一根和右侧第一根管段吹灰器中心线上方400mm处均有涨粗现象。其它壁厚正常，满足使用要求。对8#和11#吹灰器问题管段4根进行了换管，保证了锅炉安全运行。

四、结语

通过近几年对锅炉“四管”爆漏预防性检测的实践表明，这种做法具有明显效果，有效减少了锅炉非计划停炉事故，保证了锅炉安全运行。

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