摘要：本文即对在安装过程中如何有效预防锅炉爆管问题进行了系统的分析，并根据分析的结果指导大唐宁德发电厂一期工程#3机组超临界直流锅炉本体安装的实践，机组的试运和移交后的生产运行都表明达到了有效预防爆管的目的。
关键词：安装过程锅炉爆管预防
1引言
引发锅炉爆管的原因比较复杂，依据缺陷产生在时间上的先后顺序可分为设计缺陷、材料缺陷、制造缺陷、安装缺陷和运行与维护不当等原因。而安装过程是锅炉点火试运前的最后一个环节，只有在安装过程中确保将设计、管材、制造、和安装中出现的缺陷全部消除，才能为锅炉试运和以后的生产运行避免爆管发生提供一个基本的保障。本文将对设计、管材、制造、和安装中常见的缺陷进行系统的分析，并以大唐国际宁德发电厂一期工程#3机组（以下简称宁电#3机组）超临界直流锅炉本体安装实践为例，指出如何将分析的结果落到实处。宁电#3机组的试运和生产运行也表明，安装过程中预防爆管的措施达到了预期目的。
2锅炉爆管的原因分析
2.1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。
2.2材料缺陷
金属材料本身存在分层、加渣等缺陷，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。
2.3制造缺陷
1)设备管材被割伤后未进行补焊或补焊工艺不正确；
2)设备在制造厂放置期间氧化、锈蚀严重；
3)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；
4)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；
2.4安装缺陷
1)安装机械加工工艺不符合规范，造成弯管部位减薄、管材组织变化或产生裂纹等问题；
2)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；
3)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规范要求；
4)管材被割伤后未进行补焊或补焊工艺不正确；
3安装过程中应采取的措施
3.1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。
3.2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)对于自行采够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。
3.3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。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆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：
管道清扫和通球试验是保证管道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0.5MPa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；
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。彻底清除了集箱内部杂物后，应进行严密可靠的封堵。
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。
3.4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，避免应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)设备在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。
5)设备在现场放置期间取必要的防雨、防风、防潮措施，预防设备的氧化、锈蚀；
6)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；
7)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；
8)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；
9)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》（SD135-86）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；
宁电＃3机组锅炉安装过程中，为了把以上措施落到实处，建立健全的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。
4.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机组的试运阶段直至交付生产运行，均未发生爆管。这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。
参考文献
[1]《火电施工质量检验及评定标准－锅炉篇》（1997－01－01实施）
[2]《电力建设施工及验收技术规范－锅炉机组篇》（1996－05－01实施）
论文作者:盛涛
论文发表刊物:《科技新时代》2018年10期
论文发表时间:2018/12/6
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