1鍋爐爆管的原因分析

　　1. 1設計缺陷

　　（1）膨脹間隙考慮不足；（2）管道材質選用錯誤；（3）焊接坡口設計錯誤；（ 4）爐膛高度設計偏低，受熱面布置不合理等因素也會造成過熱器普遍超溫或局部超溫，長期運行易發生爆管。

　　1. 2材料缺陷

　　金屬材料本身存在分層、夾渣等缺陷，在運行過程中受溫度和壓力影響，缺陷擴大最終導致爆管現象發生。

　　1. 3制造缺陷

　　（1）設備所用材質與設計不符；（ 2）設備焊接工藝不符合規范，焊接質量不合要求；（ 3）設備機械加工工藝不符合規范，造成集箱管座開孔未透、管材組織變化或產生裂紋等問題；（ 4）設備制造尺寸大于設計尺寸，影響設備膨脹；（ 5）長途運輸過程中設備與加固、捆扎的鋼絲產生摩擦，導致設備壁厚減薄超出要求；（6）設備管材被割傷后未進行補焊或補焊不正確；（7）設備在制造廠放置期間氧化、銹蝕嚴重；（8）設備在制造過程中受到較大外力打擊或撞擊，產生凹坑、變形、裂紋等缺陷；（9）遺留的金屬余屑、土、雜草等雜物堵塞管道，致使管道冷卻條件惡化，造成短時超溫爆管。

　　1. 4安裝缺陷

　　（1）沒有及時發現設備管材缺陷以及設備在制造、運輸過程中產生的缺陷；（2）安裝所用材質與設計不符（在雜項管道安裝中出現較多） ；（ 3）安裝焊接工藝不符合規范，焊接質量不合要求；（ 4）安裝機械加工工藝不符合規范，造成彎管部位減薄、管材變化或產生裂紋等問題；（ 5）安裝尺寸與設計尺寸不符，影響設備膨脹或形成煙氣走廊沖刷設備；（ 6）在長期吊掛過程中設備與加固、捆扎的鋼絲產生摩擦，導致設備壁厚減薄超出要求；（ 7）管材被割傷后未進行補焊或補焊不正確；（8）設備在現場放置期間保養不當或酸洗效果不好，致使設備氧化、銹蝕嚴重；（9）設備在安裝過程中受到較大外力打擊或撞擊，產生凹坑、變形、裂紋等缺陷；（ 10）減溫器噴口及管道堵塞，導致過熱器、再熱器超溫運行；（11）防磨裝置安裝與圖紙不符，導致設備直接受到煙氣沖刷。

　　2安裝過程中應采取的措施

　　對設計、管材、制造和安裝中常見的缺陷進行系統的分析，是有效預防爆管的前提條件。而更重要的問題是，在安裝工作中，如何采取積極有效的措施來處理各種缺陷。以大唐寧德發電廠一期工程3號機組超臨界直流鍋爐本體安裝為例，北京電力建設公司針對不同類型的缺陷制定了細致的處理措施，并且用強有力的管理手段保證各種措施能夠落在實處。

　　2. 1設計缺陷的處理

　　在施工初期組織現場技術人員詳細審查圖紙，做好、做細施工圖紙會審工作，對確認的設計問題應及時反饋到設計單位，并跟蹤到問題解決。

　　寧電3號機組低溫過熱器下集箱接管座與設備管排不符，這一問題在圖紙審查過程中得到及時發現，避免了現場重新割管并更換管排。

　　2. 2材料缺陷的處理

　　（ 1）設備到場后做細致、嚴格、周密的檢查工作，對發現的金屬冶金缺陷，及時反饋到甲方、監理、廠家，共同協商補救措施；（ 2）對于自行采購的部分管道及原材料，首先嚴把進貨關，供貨方必須是合法的供應商，每批原材料都有合格證書；其次對于到場的合金原材料，入、出庫由物資部門委托金屬實驗室做光譜分析，對不合格的產品做退貨處理。

　　2. 3制造缺陷的處理

　　（ 1）對設備中合金部件進行100%的光譜檢查，并在明顯部位作出標記，一旦發現設備的材質與設計不符，立即更換處理；（ 2）設備到達現場后，應仔細測量設備尺寸，并備案。一旦發現設備制造尺寸大于設計尺寸，影響設備膨脹，立即聯系監理、甲方、廠家、施工單位、設計單位協商處理方案，施工單位正確實施，并由監理驗收；（ 3）發現設備壁厚減薄超標，設備被割傷，或因外力打擊或撞擊，產生凹坑、變形、裂紋等缺陷后，立即聯系甲方、監理、廠家確定修補方案。輕微缺陷可以利用補焊處理，嚴重的缺陷應返廠更換。

　　補焊時，用砂輪磨凈受損位置，由合格的高壓焊工用氬弧焊焊接，焊接前、后依據管子厚度、材質做好相應的熱處理工作；（ 4）檢驗設備腐蝕情況是否超標，對腐蝕超標設備采取更換，保證設備的使用壽命；（5）采取金屬檢驗的手段，檢測彎頭、彎管的厚度、硬度等數據，對不合格產品采取更換處理；（ 6）管道內存在雜物是鍋爐爆管的常見原因，只有仔細清理所有管道才能徹底消除此類隱患。因為本體設備繁多，處理這類缺陷是安裝過程中的重點，也是難點。為徹底消除管道內存在的雜物，應采取如下措施：（a）管道清掃和通球試驗是保證管道（管道氣體減壓閥的適用范圍）內部清潔及通暢的重要保證。在受熱面管道組合及安裝前，應采用壓力不低于0. 5 MPa的壓縮空氣逐根進行吹掃，吹掃至管子出口空氣中不攜帶塵土、鐵銹、污水、雜草及其它雜物時為止；（b）吹掃合格后，應逐根進行通球試驗，通球不過時必須割口換管。通球試驗合格的管道，若不能立即進行焊接，應及時封堵，封堵應采用膠帶粘結，避免封堵脫落；（c）管排焊接完后，在監理、質量、保衛及其它相關人員監督下再進行整體通球，通球試驗成功后采用膠帶粘結的方法封閉，并辦理隱蔽工程簽證單；（ d）通球試驗的球徑應根據《電力建設施工及驗收技術規范（鍋爐機組篇）》第3. 1. 4章的規定進行計算。鋼球由工地質量員保管，鋼球的領用必須有領用記錄，鋼球的領用應做到當天領用、當天歸還，防止鋼球丟失，特別要防止鋼球遺留在管道中；（ e）集箱與管道對口前，采用直徑與通球球徑相同的鋼絲繩或圓鋼捅扎的方法檢查集箱各管座，徹底清除鉆孔底片（俗稱眼鏡片） ，之后對集箱進行拉膛、吹掃。徹底清除集箱內部雜物后，應進行嚴密可靠的封堵；（f）大口徑管對口前邀請監理、質量、保衛及其它相關人員到場，逐根進行壓縮空氣吹掃或拉膛，清除管內鐵銹及其它雜物，并辦理簽證。　　2. 4安裝缺陷的處理　　（ 1）安裝前應對合金部件進行100%的光譜檢查，并在明顯部位作出標記，安裝后再次復查，徹底杜絕材質的錯用；（2）施工中禁止使用割槍切割管道，中、小口徑管道切割應使用切片或無齒鋸，大口徑管道切割應按照實際尺寸外委加工；（3）對機械加工后的管件和彎頭應委托技術實驗室進行厚度和硬度檢查，避免因加工不當造成的彎管部位減薄、管材組織變化或產生裂紋等問題；（ 4）工程初期應將鋼架整體尺寸、吊掛裝置尺寸、集箱的劃線、找正等作為管理重點進行嚴格的過程控制，特別是設備之間的間隙更是安裝尺寸的重中之重，通過嚴格的過程控制，使設備的安裝尺寸都達到設計的要求，減小因膨脹受阻、設備間相互摩擦而發生爆管的可能；（ 5）仔細測量和調整過熱器、再熱器及省煤器管排間隙，防止形成煙氣走廊造成煙溫偏差及管子磨損；（ 6）防磨裝置按圖安裝并固定牢靠，對管子迎煙氣面起到保護作用；（ 7）水冷壁安裝過程中，應嚴格控制各項尺寸。安裝燃燒器時，應以水冷壁為基準來確定各燃燒器中心，從而保證了燃燒器中心的準確性，避免水冷壁因煤粉沖刷、磨損過早爆管；（8）設備吊掛前在鋼絲繩捆扎位置應采取膠皮包裹防護，對吊掛就位的設備采取圓鋼固定措施，防止設備受風力影響擺動而磨損減薄；（ 9）設備在現場放置期間采取必要的防雨、防風、防潮措施，預防設備的氧化、銹蝕；（ 10）校管及彎管時，應對管材的加熱溫度進行嚴格控制，防止鋼材的組織發生變化，影響鋼材的強度。對于碳鋼管，加熱溫度控制在950℃以下，合金鋼管控制在臨界點Ac1以下，溫度控制采用紅外測溫儀進行測量，加熱后采用石棉布包裹進行保溫，緩慢冷卻。在彎管過程中做好已受熱管子的防水措施，以防組織變化和產生裂紋；（ 11）所有施工工具都應配備防墜繩，以預防高空墜物。使用過程中，輕型工具防墜繩要套在手腕上，重型工具如千斤頂等要掛在牢固的設備上，能有效減少設備因受到物體打擊而產生凹坑、裂紋缺陷的概率；（ 12）正確安裝過熱器和再熱器減溫系統，減溫水管安裝完后應沖洗潔凈，防止運行中堵塞減溫器噴口造成過熱器和再熱器超溫；（13）鍋爐化學清洗過程應嚴格按照《電力建設施工及驗收技術規范（1996-05-01實施）》和《火力發電廠鍋爐化學清洗導則》（SD 135?86）進行，防止出現二次浮銹、點蝕、鍍銅現象，保證鈍化保護膜完整，減小設備因腐蝕而管壁變薄；（ 14）按照規范進行焊接作業，確保焊接質量，應特別注意以下幾個問題：（ a）嚴把采購關，杜絕不合格焊材和不合格氬弧焊保護氣體進入現場。對焊材的發放、領用，制定嚴格的、有效的規章制度，防止焊絲、焊條與母材焊接工藝不符；（b）焊接過程中應做好防風、防水措施，寧德現場采購了大量的不同規格苫布，在鍋爐最外層用10 m×10 m苫布依托鍋爐鋼架搭設第一道防風、防雨墻，在每個施工點，用6 m×6 m的苫布搭設第二層防風、防雨墻，很好地解決了因防風、防雨不當而產生的焊接缺陷；（ c）加強焊接后的檢查工作，對于焊縫存在裂紋、咬邊、氣孔、夾渣、漏焊、砂眼、裂紋、焊瘤及金屬組織異常等這類缺陷一經發現及時整改；對于折口、錯口這種嚴重缺陷，應及時換管處理；如果焊口間距小于《焊接規范》要求，應切除換管；如果焊口距離彎管起弧點小于《焊接規范》要求，更換彎管或彎頭；（d）嚴格按照工藝要求對焊口進行熱處理，并加強焊口的防水措施，不至于焊口因遇水溫度急劇變化而產生裂紋。

　　寧電3號機組鍋爐安裝過程中，為了把以上措施落到實處，建立健全施工質量管理體系和監督體系，作到分工明確，責任到人。各項工作都有明確的施工負責人及質量負責人，且具有追溯性。同時，建立了行之有效的獎懲制度，并將制度打印下發到各施工隊、施工班組和每個施工人員，提高了施工人員檢查、發現和消除缺陷的積極性。

　　3結論

　　本文對引發爆管的設計、管材、制造和安裝中常見的缺陷進行了系統的分析，進而以大唐寧德發電廠一期工程3號機組超臨界直流鍋爐本體安裝為例，指出了克服這些缺陷預防爆管的具體措施。寧電3號機組自試運階段直至交付生產運行，均未發生爆管。既表明了調試過程中燃燒調整合理，參數調整適當，也表明了安裝過程中采取的措施確實起到了預防爆管的作用。

(完)