1锅炉爆管的原因分析

　　1. 1设计缺陷

　　（1）膨胀间隙考虑不足；（2）管道材质选用错误；（3）焊接坡口设计错误；（ 4）炉膛高度设计偏低，受热面布置不合理等因素也会造成过热器普遍超温或局部超温，长期运行易发生爆管。

　　1. 2材料缺陷

　　金属材料本身存在分层、夹渣等缺陷，在运行过程中受温度和压力影响，缺陷扩大最终导致爆管现象发生。

　　1. 3制造缺陷

　　（1）设备所用材质与设计不符；（ 2）设备焊接工艺不符合规范，焊接质量不合要求；（ 3）设备机械加工工艺不符合规范，造成集箱管座开孔未透、管材组织变化或产生裂纹等问题；（ 4）设备制造尺寸大于设计尺寸，影响设备膨胀；（ 5）长途运输过程中设备与加固、捆扎的钢丝产生摩擦，导致设备壁厚减薄超出要求；（6）设备管材被割伤后未进行补焊或补焊不正确；（7）设备在制造厂放置期间氧化、锈蚀严重；（8）设备在制造过程中受到较大外力打击或撞击，产生凹坑、变形、裂纹等缺陷；（9）遗留的金属余屑、土、杂草等杂物堵塞管道，致使管道冷却条件恶化，造成短时超温爆管。

　　1. 4安装缺陷

　　（1）没有及时发现设备管材缺陷以及设备在制造、运输过程中产生的缺陷；（2）安装所用材质与设计不符（在杂项管道安装中出现较多） ；（ 3）安装焊接工艺不符合规范，焊接质量不合要求；（ 4）安装机械加工工艺不符合规范，造成弯管部位减薄、管材变化或产生裂纹等问题；（ 5）安装尺寸与设计尺寸不符，影响设备膨胀或形成烟气走廊冲刷设备；（ 6）在长期吊挂过程中设备与加固、捆扎的钢丝产生摩擦，导致设备壁厚减薄超出要求；（ 7）管材被割伤后未进行补焊或补焊不正确；（8）设备在现场放置期间保养不当或酸洗效果不好，致使设备氧化、锈蚀严重；（9）设备在安装过程中受到较大外力打击或撞击，产生凹坑、变形、裂纹等缺陷；（ 10）减温器喷口及管道堵塞，导致过热器、再热器超温运行；（11）防磨装置安装与图纸不符，导致设备直接受到烟气冲刷。

　　2安装过程中应采取的措施

　　对设计、管材、制造和安装中常见的缺陷进行系统的分析，是有效预防爆管的前提条件。而更重要的问题是，在安装工作中，如何采取积极有效的措施来处理各种缺陷。以大唐宁德发电厂一期工程3号机组超临界直流锅炉本体安装为例，北京电力建设公司针对不同类型的缺陷制定了细致的处理措施，并且用强有力的管理手段保证各种措施能够落在实处。

　　2. 1设计缺陷的处理

　　在施工初期组织现场技术人员详细审查图纸，做好、做细施工图纸会审工作，对确认的设计问题应及时反馈到设计单位，并跟踪到问题解决。

　　宁电3号机组低温过热器下集箱接管座与设备管排不符，这一问题在图纸审查过程中得到及时发现，避免了现场重新割管并更换管排。

　　2. 2材料缺陷的处理

　　（ 1）设备到场后做细致、严格、周密的检查工作，对发现的金属冶金缺陷，及时反馈到甲方、监理、厂家，共同协商补救措施；（ 2）对于自行采购的部分管道及原材料，首先严把进货关，供货方必须是合法的供应商，每批原材料都有合格证书；其次对于到场的合金原材料，入、出库由物资部门委托金属实验室做光谱分析，对不合格的产品做退货处理。

　　2. 3制造缺陷的处理

　　（ 1）对设备中合金部件进行100%的光谱检查，并在明显部位作出标记，一旦发现设备的材质与设计不符，立即更换处理；（ 2）设备到达现场后，应仔细测量设备尺寸，并备案。一旦发现设备制造尺寸大于设计尺寸，影响设备膨胀，立即联系监理、甲方、厂家、施工单位、设计单位协商处理方案，施工单位正确实施，并由监理验收；（ 3）发现设备壁厚减薄超标，设备被割伤，或因外力打击或撞击，产生凹坑、变形、裂纹等缺陷后，立即联系甲方、监理、厂家确定修补方案。轻微缺陷可以利用补焊处理，严重的缺陷应返厂更换。

　　补焊时，用砂轮磨净受损位置，由合格的高压焊工用氩弧焊焊接，焊接前、后依据管子厚度、材质做好相应的热处理工作；（ 4）检验设备腐蚀情况是否超标，对腐蚀超标设备采取更换，保证设备的使用寿命；（5）采取金属检验的手段，检测弯头、弯管的厚度、硬度等数据，对不合格产品采取更换处理；（ 6）管道内存在杂物是锅炉爆管的常见原因，只有仔细清理所有管道才能彻底消除此类隐患。因为本体设备繁多，处理这类缺陷是安装过程中的重点，也是难点。为彻底消除管道内存在的杂物，应采取如下措施：（a）管道清扫和通球试验是保证管道（管道气体减压阀的适用范围）内部清洁及通畅的重要保证。在受热面管道组合及安装前，应采用压力不低于0. 5 MPa的压缩空气逐根进行吹扫，吹扫至管子出口空气中不携带尘土、铁锈、污水、杂草及其它杂物时为止；（b）吹扫合格后，应逐根进行通球试验，通球不过时必须割口换管。通球试验合格的管道，若不能立即进行焊接，应及时封堵，封堵应采用胶带粘结，避免封堵脱落；（c）管排焊接完后，在监理、质量、保卫及其它相关人员监督下再进行整体通球，通球试验成功后采用胶带粘结的方法封闭，并办理隐蔽工程签证单；（ d）通球试验的球径应根据《电力建设施工及验收技术规范（锅炉机组篇）》第3. 1. 4章的规定进行计算。钢球由工地质量员保管，钢球的领用必须有领用记录，钢球的领用应做到当天领用、当天归还，防止钢球丢失，特别要防止钢球遗留在管道中；（ e）集箱与管道对口前，采用直径与通球球径相同的钢丝绳或圆钢捅扎的方法检查集箱各管座，彻底清除钻孔底片（俗称眼镜片） ，之后对集箱进行拉膛、吹扫。彻底清除集箱内部杂物后，应进行严密可靠的封堵；（f）大口径管对口前邀请监理、质量、保卫及其它相关人员到场，逐根进行压缩空气吹扫或拉膛，清除管内铁锈及其它杂物，并办理签证。　　2. 4安装缺陷的处理　　（ 1）安装前应对合金部件进行100%的光谱检查，并在明显部位作出标记，安装后再次复查，彻底杜绝材质的错用；（2）施工中禁止使用割枪切割管道，中、小口径管道切割应使用切片或无齿锯，大口径管道切割应按照实际尺寸外委加工；（3）对机械加工后的管件和弯头应委托技术实验室进行厚度和硬度检查，避免因加工不当造成的弯管部位减薄、管材组织变化或产生裂纹等问题；（ 4）工程初期应将钢架整体尺寸、吊挂装置尺寸、集箱的划线、找正等作为管理重点进行严格的过程控制，特别是设备之间的间隙更是安装尺寸的重中之重，通过严格的过程控制，使设备的安装尺寸都达到设计的要求，减小因膨胀受阻、设备间相互摩擦而发生爆管的可能；（ 5）仔细测量和调整过热器、再热器及省煤器管排间隙，防止形成烟气走廊造成烟温偏差及管子磨损；（ 6）防磨装置按图安装并固定牢靠，对管子迎烟气面起到保护作用；（ 7）水冷壁安装过程中，应严格控制各项尺寸。安装燃烧器时，应以水冷壁为基准来确定各燃烧器中心，从而保证了燃烧器中心的准确性，避免水冷壁因煤粉冲刷、磨损过早爆管；（8）设备吊挂前在钢丝绳捆扎位置应采取胶皮包裹防护，对吊挂就位的设备采取圆钢固定措施，防止设备受风力影响摆动而磨损减薄；（ 9）设备在现场放置期间采取必要的防雨、防风、防潮措施，预防设备的氧化、锈蚀；（ 10）校管及弯管时，应对管材的加热温度进行严格控制，防止钢材的组织发生变化，影响钢材的强度。对于碳钢管，加热温度控制在950℃以下，合金钢管控制在临界点Ac1以下，温度控制采用红外测温仪进行测量，加热后采用石棉布包裹进行保温，缓慢冷却。在弯管过程中做好已受热管子的防水措施，以防组织变化和产生裂纹；（ 11）所有施工工具都应配备防坠绳，以预防高空坠物。使用过程中，轻型工具防坠绳要套在手腕上，重型工具如千斤顶等要挂在牢固的设备上，能有效减少设备因受到物体打击而产生凹坑、裂纹缺陷的概率；（ 12）正确安装过热器和再热器减温系统，减温水管安装完后应冲洗洁净，防止运行中堵塞减温器喷口造成过热器和再热器超温；（13）锅炉化学清洗过程应严格按照《电力建设施工及验收技术规范（1996-05-01实施）》和《火力发电厂锅炉化学清洗导则》（SD 135?86）进行，防止出现二次浮锈、点蚀、镀铜现象，保证钝化保护膜完整，减小设备因腐蚀而管壁变薄；（ 14）按照规范进行焊接作业，确保焊接质量，应特别注意以下几个问题：（ a）严把采购关，杜绝不合格焊材和不合格氩弧焊保护气体进入现场。对焊材的发放、领用，制定严格的、有效的规章制度，防止焊丝、焊条与母材焊接工艺不符；（b）焊接过程中应做好防风、防水措施，宁德现场采购了大量的不同规格苫布，在锅炉最外层用10 m×10 m苫布依托锅炉钢架搭设第一道防风、防雨墙，在每个施工点，用6 m×6 m的苫布搭设第二层防风、防雨墙，很好地解决了因防风、防雨不当而产生的焊接缺陷；（ c）加强焊接后的检查工作，对于焊缝存在裂纹、咬边、气孔、夹渣、漏焊、砂眼、裂纹、焊瘤及金属组织异常等这类缺陷一经发现及时整改；对于折口、错口这种严重缺陷，应及时换管处理；如果焊口间距小于《焊接规范》要求，应切除换管；如果焊口距离弯管起弧点小于《焊接规范》要求，更换弯管或弯头；（d）严格按照工艺要求对焊口进行热处理，并加强焊口的防水措施，不至于焊口因遇水温度急剧变化而产生裂纹。

　　宁电3号机组锅炉安装过程中，为了把以上措施落到实处，建立健全施工质量管理体系和监督体系，作到分工明确，责任到人。各项工作都有明确的施工负责人及质量负责人，且具有追溯性。同时，建立了行之有效的奖惩制度，并将制度打印下发到各施工队、施工班组和每个施工人员，提高了施工人员检查、发现和消除缺陷的积极性。

　　3结论

　　本文对引发爆管的设计、管材、制造和安装中常见的缺陷进行了系统的分析，进而以大唐宁德发电厂一期工程3号机组超临界直流锅炉本体安装为例，指出了克服这些缺陷预防爆管的具体措施。宁电3号机组自试运阶段直至交付生产运行，均未发生爆管。既表明了调试过程中燃烧调整合理，参数调整适当，也表明了安装过程中采取的措施确实起到了预防爆管的作用。

(完)