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高加泄露的原因分析及預(yù)防措施

  
評論: 更新日期:2019年06月27日

摘要:分析了高壓加熱器泄露原因,針對不同泄漏原因分別找出了相應(yīng)的對策,對機組安全經(jīng)濟 運行具有十分重要的意義。
關(guān)鍵詞:加熱器;泄漏;原因;故障;對策
??? 公司300MW機組配置3臺高加,均為臥式滾筒結(jié)構(gòu),串聯(lián)布置。疏水 逐級自流,水位采用自動調(diào)節(jié)方式。在啟停和低負(fù) 荷時,疏水倒至凝汽器;正常運行時,高加疏水倒 至除氧器。額定負(fù)荷下,高加出口溫度可達278℃。 自投產(chǎn)以來,因為高加內(nèi)部鋼管泄露、外部大法蘭 及疏水管道泄露,經(jīng)常不得不退出運行檢修處理, 在很大程度上制約著機組的安全、經(jīng)濟運行。經(jīng)過 長期實踐,得出以下原因分析和預(yù)防措施。
1高加泄漏原因分析
1.1熱應(yīng)力過大 加熱器在啟停過程中、調(diào)峰時負(fù)荷變化速度太 快、主機或加熱器故障而驟然停運加熱器時,都會 使金屬溫升率、溫降率超過規(guī)定,使高加的管子和 管板受到較大的熱應(yīng)力,管子和管板相聯(lián)接的焊縫 或脹接處發(fā)生損壞,引起端口泄漏。又因管子管壁 簿、收縮快、管板厚、收縮慢,常導(dǎo)致管子與管板 的焊縫或脹接處損壞。
1.2管板變形 管子與管板相連,管板變形會使管子的端口發(fā) 生泄漏。高加管水側(cè)壓力高、溫度低,汽側(cè)則壓力 低、溫度高,如果管板的厚度不夠,則管板會有一 定的變形。管板中心會向壓力低、溫度高的汽側(cè)鼓 凸。在水側(cè),管板發(fā)生中心凹陷。在主機負(fù)荷變化 時,高加汽側(cè)壓力和溫度相應(yīng)變化。尤其在調(diào)峰幅度大、調(diào)峰速度過快或負(fù)荷突變時,在使用定速給 水泵的條件下,水側(cè)壓力也會發(fā)生較大的變化,甚 至可能超過高加給水的額定壓力。這些變化會使管 板發(fā)生變形導(dǎo)致管子端口泄漏。
1.3沖刷侵蝕當(dāng)蒸汽的流動速度較高且汽流中含有大直徑的 水滴時,管子外壁受汽、水兩相流沖刷,變薄,發(fā) 生穿孔或受給水壓力而鼓破;其次,當(dāng)高加內(nèi)某根 管子發(fā)生損壞泄漏時,高壓給水從泄漏處以極大的 速度沖出會將鄰近的管子或隔板沖刷破壞;另外, 因防沖板材料和固定方式不合理,在運行中破碎或 脫落,受到蒸汽或疏水的直接沖擊時,失去防沖刷 保護作用。
1.4管子振動 啟動時暖管不充分管道積水或給水溫度過 低、機組超負(fù)荷等情況下,發(fā)生水錘現(xiàn)象時,通過 加熱器管子問蒸汽流量和流速工況超過設(shè)計值較多 時,具有一定彈性的管束在殼側(cè)流體擾動力的作用 下會產(chǎn)生振動。當(dāng)激振力的頻率與管束自然振動頻 率或其倍數(shù)相吻合時,將引起管束共振,使振幅大 大的增加,導(dǎo)致管子與管板的連接處受到反復(fù)作用 力造成管束損壞。同時,支吊架松動,管道布置不 合理,會造成管束與高加本體振動不同步引起斷裂 而泄露。
1.5 腐蝕 影響高加及其管束腐蝕的主要因素有給水含氧 量和pH值。
6超壓爆管 引起高加水側(cè)壓力過高的因素有給水壓力流量 突變,引起高加內(nèi)壓力突變,如給水泵掉閘、汽機 掉閘鍋爐安全門拒動、高加保護動作等情況管系承壓突升,又瞬間釋放,使設(shè)備損壞。在機組運行中高加因故停用時,如果給水進出口閥門關(guān)閉 嚴(yán)密,而進汽閥有泄漏時,被封閉在加熱器管側(cè)的 給水受到漏入蒸汽的加熱,會使管束的給水壓力大 幅度上升。在高加水側(cè)壓力過高,水側(cè)又未安裝安 全門時,過高的壓力會使管子鼓脹而變粗開裂。在 做鍋爐打壓試驗時,給水泵液壓調(diào)節(jié)機構(gòu)不當(dāng),引 起給水壓力突增,引起高加超壓。另外,高加汽側(cè) 壓力也有嚴(yán)格的規(guī)定,當(dāng)主汽壓力過高,安全門又 不能開啟,汽輪機通流部分結(jié)垢等情況下會引起汽 側(cè)超壓。
1.7材質(zhì)、工藝不良 管子材質(zhì)不良、管壁厚簿不均、組裝前管子有 缺陷、脹口處過脹、管子外側(cè)有拉損傷痕等,在加 熱器遇到異常工況時,會導(dǎo)致管子大量損壞。在檢 修時,一般常用錐形塞焊接堵管,捶擊力量太大, 引起管孔變形;在焊接過程中,如預(yù)熱、焊縫位置 及尺寸不合適,都會造成鄰近管子與管板連接處的 損壞,使之出現(xiàn)新的泄漏。
2預(yù)防措施
2.1熱應(yīng)力預(yù)防措施 在機組啟停時,盡可能使高加隨機滑啟滑停。 此時,給水溫度和抽汽溫度隨著負(fù)荷變化,變化率 相對平緩,高加本體及其管道就能均勻地受熱或冷 卻,相應(yīng)的應(yīng)力就減少了。在運行過程中啟動時, 先投低壓側(cè),再投高壓側(cè),充分暖管,嚴(yán)格控制給 水溫升率不大于3℃。并在高加見水以后,按規(guī)程 規(guī)定及時切換至排汽裝置或除氧器。運行中需停運 時,則應(yīng)先退低壓側(cè),再退高壓側(cè),并控制給水溫 降率不大于2℃。
2.2沖刷侵蝕預(yù)防措施 限制殼側(cè)蒸汽或疏水的流速及防止疏冷段內(nèi)閃 蒸。蒸汽冷卻段出口蒸汽要有足夠的剩余過熱度; 防沖板的固定要牢固,面積足夠,材質(zhì)要好;保持 殼側(cè)水位正常,禁止低水位或無水位運行。在運行中,及時調(diào)整高加水位,高加疏水水位過高過低都 不利于安全運行。 2.3管子振動預(yù)防措施 限制殼側(cè)蒸汽或疏水的流速。管子間距要足夠大,限制管束自由段長度(即跨度)。在投退高加 時,應(yīng)點動開啟,不許大開大關(guān),避免大量蒸汽直 接進入:注意給水系統(tǒng)穩(wěn)定運行,避免給水泵故障 停運,閥門突然誤關(guān),引起水錘現(xiàn)象而震動。同 時,加強對系統(tǒng)支吊架的檢查,穿墻管道,應(yīng)與墻 壁保持垂直,保證其牢固穩(wěn)定,避免因外力作用引 起高加管道振動。
2.4腐蝕預(yù)防措施 要有完善的放空氣系統(tǒng),在高加投運初期,水 側(cè)、汽側(cè)應(yīng)排凈空氣。給水蒸汽品質(zhì)要合格,定期 化驗;合理使用定排連排等排污系統(tǒng)。出廠時要有 良好的防腐措施,防止貯運過程中的腐蝕,對碳鋼 管加熱器,通常對汽側(cè)和水側(cè)均采取充氮防腐的辦 法;加熱器停用時,通常根據(jù)停用時間的長短,分 別采用充水、充汽或充氮的防腐措施,在水側(cè)適當(dāng) 調(diào)節(jié)除氧水的pH值,以起保護作用。
2.5超壓爆管預(yù)防措施 汽水側(cè)應(yīng)裝設(shè)安全閥。停運后,校驗安全閥動作 值恰當(dāng),動作正常。加強機組、給水泵的正常運行,減 少調(diào)節(jié)系統(tǒng)的誤動,提高旁路、安全門正確動作率, 減少機組運行中系統(tǒng)故障引起的高加壓力突變。 2.6材質(zhì)差、檢修工藝不良引起管子泄漏的預(yù)防 措施 高加停運檢修時,要對每根管子進行探傷、水 壓試驗等檢驗;U型管應(yīng)熱處理、無直觀缺陷。 對于端I=I泄漏,應(yīng)刮去原有焊縫金屬再進行補焊, 并進行適當(dāng)?shù)臒崽幚?,消除熱?yīng)力。對于管子本身 泄漏,應(yīng)先查清管束泄漏的形式及位置,并選用合 適的堵管工藝,堵塞泄漏管子的2個端口,被堵管 的端頭部位一定要經(jīng)過良好處理,使管板、管孔圓 整、清潔,與堵頭有良好的接觸面。在管子與管板 連接處有裂紋或沖蝕的情況下,一定要去除端部原 管子材料及焊縫金屬,使堵頭與管板緊密接觸。真 正加強提高檢修人員的檢修工藝水平和焊接質(zhì)量。
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