不銹鋼鍋爐管泄漏事故原因分析及對應措施
近年來,不銹鋼鍋爐“四管”(水冷壁、過熱器、再熱器、省煤器)的泄漏事故的頻繁發生,這類事故需要停爐檢修,影響企業正常的安全生產。如果不銹鋼鍋爐管泄漏裂口較大,還會損壞鄰近的管壁,沖塌爐墻,并能在短時間內造成鍋爐嚴重缺水,使事故擴大。為了實現企業的正常生產,保證企業的經效效益。認真查找分析泄漏事故的原因,采取積極措施妥善處理和預防泄漏事故成為各不銹鋼鍋爐管使用單位急需解決的共同需求。
一、不銹鋼鍋爐“四管”泄漏情況原因分析
在鍋爐運行事故中,不銹鋼鍋爐管爆破是一種較多見的事故類型。據初步統計,在所有導致非停的“四管”泄漏事故中,由于金屬過熱造成的泄漏占泄漏事故約百分之三十,磨損原因和腐蝕原因的泄漏事故各占約百分之十五,焊接質量不合格的泄漏事故約占百分之三十,其它原因約占百分之十五。從以上的統計數據可以看出,過熱、磨損、腐蝕、焊接等因素是導致“鍋爐四管”泄漏的主要因素。究其原因主要有以下幾個方面:
1.鍋爐外部經營環境的惡化,由于缺煤停機、煤質持續劣化,燃燒不穩,致使機組啟停次數增多,負荷難以穩定,使設備結構應力影響增大。也有為了保生產或是保供電而拼設備的情況,客觀上對鍋爐造成一定傷害。
2.在新機組投產過程中,不銹鋼鍋爐管部分設計、安裝、運行問題逐步暴露,其中有一些是由于結構設計原因,但大部分是與焊接工藝不當或焊接工藝紀律執行不嚴有關。有些機組基建過程焊接質量控制不嚴,導致首次大修就發現設備焊縫開裂現象嚴重。一些新技術的應用,也因為制造廠沒有完全消化吸收,致使個別新機組出現大量鍋爐“四管”泄漏現象。
3.不銹鋼鍋爐管在運行生產過程中,工廠對鍋爐監察、金屬技術監督方面重視程度不夠,在新人員的技術培養上出現斷檔情況,導致技術監督管理出現了松懈,技術監督管理制度執行不嚴,防磨防爆投入不足。
4.對于累積運行時間超過5萬小時鍋爐,磨損是主要因素,隨著運行時間的累積,磨損、蠕變和疲勞因素凸顯。
5.對于超(超)臨界鍋爐而言,基建過程的焊接以及超溫是當前泄漏事故的兩個主要因素。
6.燃煤質量嚴重下降,將會引起水冷壁的高溫腐蝕。如果機組出現了水冷壁的高溫硫腐蝕,將會造成較大損失。
7.高溫受熱面內壁氧化皮問題造成的過熱,已成為一個頑疾。需要從氧化皮脫落及疏通、檢測、加強超溫監控、加強熱偏差監視及調整控制啟停爐的溫升和冷卻速度等幾個方面引起重視。
二、降低“四管”泄漏事故的常用對策
1.加強基建和檢修施工管理。按照相關規定和考核辦法,落實文明施工管理和考核,提高施工人員素質教育,做到工完料清。杜絕生產垃圾落入鍋爐“四管”、聯箱內,減少因異物堵塞造成的鍋爐“四管”短期過熱破壞。
2.加強不銹鋼鍋爐管焊接質量檢驗和焊接過程管理。嚴格按照國家標準、法規、行業標準、規范對焊接全過程進行監督檢驗,對人員、設備、材料、標準文件和環境等多方面的管理。
3.加強運行管理。增進受熱面運行中的超溫監控,對超溫現象加強技術分析,對運行人員加強技術指導。要求運行人員正確處理好安全與效益的關系,提前掌握煤炭、設備、運行方式等信息,加強燃燒調整。嚴格控制機組在啟停、水壓試驗和運行過程中出現升降溫速度過快、超溫超壓運行和燃燒不穩定等現象,同時加強對水質、煤質等監督工作。建議各廠進行超溫統計,把超溫及汽溫空降監控納入金屬技術監督體系,以便加強技術監督管理。
4.加強受熱面的監視、檢查和治理的力度。利用每次檢修和停爐機會對受熱面進行檢查和冶理,做到逢停必檢。加大對受熱面的防磨防爆和對尾部低溫過熱器、低溫再熱器、包覆過熱器等檢查。對在檢查中發現變形的管排應及時進行調整,防止煙氣走廊的形成,使煙速均勻;對燒損、脫落的護瓦進行重新安裝;對煤質灰份大、尾部易磨損現象,應超前防范、控制風險,對鍋爐管彎頭及其它磨損嚴重的部位采取必要的防磨措施如安裝護瓦、噴涂耐磨涂料等來減少磨損破壞。
5.加強對受熱面的技術改造,改進不合理結構,改善鍋爐“四管”應力狀況。對于累積運行時間超過10萬小時的高溫受熱面應進行壽命評估,按機組檢修計劃和設備狀況及時進行材料更換或材料等級提升,避免蠕變、疲勞破壞。
6.加強技術研究投入,與相關科研單位合作,摸索氧化皮生成和脫落規律,研究發現及控制方法。深入鍋爐啟動過程中的冷態沖洗、熱態沖洗和受熱面沖洗研究,以減少氧化皮的沉積量。在高參數鍋爐運行中,高溫受熱面蒸汽側氧化皮很容易產生并不斷增厚,但并不會大量剝落。通過加強運行參數的控制調整,控制鍋爐各受熱面管壁溫度在允許范圍內;狠抓化學水汽品質的監督與控制,執行好鍋爐啟動過程中的清洗和沖洗;嚴格按規程進行鍋爐的啟停操作,可以有效緩解不銹鋼鍋爐管受熱面的氧化皮存積和剝落,降低由此引發的超溫泄漏。
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