摘要：锅炉“四管”的是锅炉的核心设备，“四管”检修质量很大程度上决定了锅炉的检修质量。“四管”检查作为锅炉检修的重要环节，对于确保检修质量，保障锅炉安全、稳定运行起到了重要作用。本文阐述了“四管”检查工作的难点，简要介绍了“四管”检查的流程，统计了“四管”各模块缺陷的数量，分析了各种缺陷的成因以及处理方法。
关键词：四管；缺陷；检查；处理
1绪论
省煤器、水冷壁、过热器和再热器，构成了火力发电厂的锅炉“四管”，它们分别承担着加热给水、产生蒸汽、加热蒸汽和加热做功后乏汽的任务。机组运行时，“四管”承受高温和高压，同时又受到高速气流的吹蚀，工作条件恶劣，因而泄漏事故频发。统计结果显示，发电机组非计划停运中，锅炉“四管”泄漏占比达30%以上[1]。运行过程中发生“四管”泄漏时，只能紧急停机进行抢修，这就影响了火力电厂的正常生产，造成了巨大的经济损失和人身安全威胁。因此，做好“四管”检查和消缺，减少“四管”泄漏次数十分重要。
“四管”检查针对炉内重点区域的所有管道及附属设备，它是发现“四管”缺陷、制定消缺策略的关键步骤，堪称“四管”检修最重要的环节。由于炉内作业的特殊性，“四管”检查难度较大，主要体现在以下几个方面：
①工作量大。炉内管道数量庞大，查管需要逐层进行，缺陷类型五花八门，加之许多细微缺陷需要扫去厚厚的积灰才能发现，使得“四管”检查的工作量大。
②炉内扬尘多，对身体伤害大。煤粉燃烧后产生的部分灰分会附着在炉内管道和设备上，若冲水不充分，则作业时会产生大量的扬尘，若防护不到位，则可能对身体造成巨大伤害。
③存在高空坠落等人身安全威胁。为方便四管检查，炉膛内一般搭设脚手架（满膛红）或安装吊笼。此两种方法均需进行高空作业，存在高空坠落等人身安全威胁。
④炉内温度高、空气对流差，工作环境恶劣。为争取多发电，机组停机后需要尽快完成检修，这就意味着“四管”检查需要在较高的温度下进行，加之炉内空气对流差，使得“四管”检查的工作环境恶劣。
由此可见，“四管”检查是一项难度大、任务重、条件艰苦、危险系数高的工作，因此，需安排有经验的专业人员参与查管工作。
根据以往经验，“四管”检查一般按照低温过热器、省煤器、屏再、末过和末再、前后分隔屏、水冷壁、大斜坡及冷灰斗的顺序进行。实际工作中，各模块脚手架可以分阶段搭设，查管的工作票也可以分阶段开出。进入炉内开展查管工作前，需对“四管”冲水，防止炉内作业时扬尘过大，影响查管效率，危害人身健康。
2“四管”缺陷数量统计
对某厂#3机组锅炉大修“四管”检查的缺陷类型与数量进行统计，可以看出以下几点：
①总的来说，过热器模块缺陷数量远多于其它3个模块。
②高温区域的管道缺陷数量明显较多，如前后屏过热器、末级过热器和末级再热器。
③管道的缺陷数量远多于联箱、减温器等附属设备。
3“四管”主要缺陷及处理思路
3.1机械损伤
机械损伤主要指四管在运输、安装或检修过程中人为造成的缺陷，或在锅炉运行过程中四管被异物（结焦、脱落的卡码和夹板、遗漏的杂物等）砸伤所形成的缺陷。机械损伤的主要表现形式有刮伤、砸伤和管道变形。
3.2吹损
当气体高速流过受热面时，会削去管壁上微小的金属颗粒，管壁在气体长期吹蚀后变薄，这种现象称为吹损。局部吹损严重的区域，会形成坑洼区，该区域的管道壁厚明显偏低，管道强度降低，久而久之易导致爆管。炉内吹损主要有飞灰吹损和蒸汽吹损。
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3.2.1蒸汽吹损
蒸汽吹损来源于蒸汽吹灰器。蒸汽吹灰器产生高速旋转的蒸汽流，对管排的外层管道吹损较大。目前，随着声波吹灰器的不断推广与普及，锅炉吹损缺陷得到了很大程度的遏制。以某厂为例，锅炉后烟井将原有的蒸汽吹灰器改造为声波吹灰器后，后烟井蒸汽吹损现象几乎不再出现。
3.2.2飞灰吹损
飞灰吹损主要来源于炉内高温烟气。烟气裹挟大量的粉尘颗粒，粉尘颗粒会削去管壁的金属，从而使管壁变薄，形成吹损。吹损主要集中在气流强烈或不稳定区域，如锅炉折焰角、炉膛看火孔、冷灰斗、炉膛四角、管道弯头以及烟气走廊等区域。
对于吹损严重的位置，应进行探伤测厚，厚度不达标则应换管并加装防护瓦，厚度达标则只需加装防护瓦。
3.3腐蚀
“四管”腐蚀分为管内腐蚀和管外腐蚀。管内腐蚀指水品质不合格引起的腐蚀，管外腐蚀指燃料中的S、Na和K等元素燃烧后形成的氧化物所引起的腐蚀。
3.3.1管内腐蚀
当锅炉给水品质长期不合格时，炉水中的杂质被浓缩后附着在管道内壁上，从而引起管内结垢。随着结垢的加剧，管道的换热系数下降，管内流体对管壁的冷却能力下降，从而出现金属超温，长此以往，管道的强度降低，变形加剧，最终导致管道胀粗、鼓包或破裂[2]。
3.3.2管外腐蚀
燃料中的S元素在燃烧后形成硫化物。高温段，硫化物会与烟气中的其他氧化物结合形成硫酸盐，附着在管壁上，该硫酸盐在高温下会与受热面上的Fe元素反应，从而腐蚀管壁。低温段，硫化物会与管壁冷凝的水化合形成弱酸，从而腐蚀管壁。高温腐蚀一般发生在过热器、再热器和水冷壁的高温烟气区域，低温腐蚀一般发生在省煤器末段。
3.4裂纹
裂纹主要是金属由于长期应力超限，蠕变而形成的裂痕。裂纹是“四管”检查中数量最多的缺陷，它往往由表面细纹发展成深度的裂纹，最终导致爆管。裂纹一般集中在锅炉内温度较高的区域如末级过热器和末级再热器等。此外，焊缝、弯头以及应力集中区域也是裂纹高发区域。出现裂纹时，应进行补焊或者更换管道。
3.5碰磨
受热胀冷缩和气流冲刷影响，“四管”在锅炉运行时并不是牢固固定的。管道在摆动过程中，会与其他管道、支吊架或其他零部件产生摩擦，从而造成局部区域管壁变薄的现象。易发生碰磨的位置主要有受热面管排与悬吊管、卡码和定位管接触的部位。发生碰磨的位置，如果厚度达标，则需加装防磨瓦，如果厚度不达标，则需要换管并加装防磨瓦。
3.6出列
运行过程中，由于固定件脱落（卡码、夹板）、定位管变形而造成管道偏离原来位置的缺陷，称为出列。管道出列可能会引起一系列其他缺陷，如碰磨。出列缺陷高发区域为前后屏过热器，发生出列时，若管道偏离位置超出管径时，需要进行换管。
3.7附属部件缺陷
四管附属部件主要有夹板、卡码、梳形卡和焊接固定条等。这些附属部件在长期的烟气吹蚀、管排晃动、异物撞击以及金属热胀冷缩的作用下，容易产生松动、脱落和脱扣等一系列缺陷。出现附件缺陷时，一般需要更换附件，并重新进行固定。
3.8过热胀粗
管道长期工作在过热状态，金属材料内部晶相结构发生变化，从而使得管道胀粗、性能恶化的情况。通常情况下，运行工况良好的机组，四管较少出现过热胀粗的缺陷。若出现严重的过热胀粗缺陷，则需要换管。
4小结
“四管”检查工作是庞大的系统工程，需要各个电厂结合自身的实际情况，以日常运行和以往的检修经验为基础，确定缺陷高发区域，明确查管工作的重点，总结各种查管的方法，合理安排检修周期和专业的检修人员，从而做好“四管”检查工作。
参考文献：
[1]刘立志.燃煤锅炉“四管”泄漏原因及预防措施[J].通用机械，2015，（08）：69-71
[2]郭延秋.锅炉分册[M].北京：中国电力出版社，2003
论文作者:祝铁军
论文发表刊物:《电力设备》2017年第15期
论文发表时间:2017/10/23
标签：缺陷论文; 管道论文; 锅炉论文; 管壁论文; 蒸汽论文; 区域论文; 工作论文; 《电力设备》2017年第15期论文;