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摘要：经济的不断发展，对于电力的需求越来越高，只有保障电力资源安全而稳定的供应，才能够促进我国社会生产和生活的正常运转。在电场中，设计的电力设备复杂多样，不仅仅操作工艺各有差异，当某一个环节产生问题时，就可能导致电厂生产的停滞，不仅仅会给企业带来经济损失，也会影响社会效益。9E燃机余热锅炉低压蒸发器管子泄漏，是可能会出现在电厂生产中的关键问题，对于整个电厂的安全稳定运行造成极大影响。本文将通过分析9E燃机余热锅炉低压蒸发器管子泄漏成因，探索其维修方案。
关键词：9E燃机；余热锅炉低压蒸发器；管子泄漏；成因；维修实例
在电厂的生产中，锅炉的重要性越来越突出，尤其是在现代化建设的过程中，只有保障锅炉低压蒸发器功能的稳定性，尽可能减少在生产中出现的故障，才能够保障电力的稳定持续供应，是社会生产和生活的重要保障。但是在实际的生产过程中，9E燃机余热锅炉低压蒸发器管子容易出现泄露的问题，不仅仅会影响整个电厂的正常运转，也会使得生产安全受到威胁。通过实例分析，得知造成9E燃机余热锅炉低压蒸发器管子泄露的原因可能是FAC失效，其影响因素包括了工质流速和湍流度、材料、工质温度等等，只有在生产中及时发现造成9E燃机余热锅炉低压蒸发器管子泄露的具体原因，才能够采取具有针对性的解决方案，为电厂的正常运转提供坚实的基础和保障。
一、9E燃机余热锅炉低压蒸发器管子泄露的基本情况
某电厂在2012年发生过9E燃机余热锅炉低压蒸发器管子泄露的问题，之前此电厂也有过类似的低压蒸发器管子泄露问题。通过检查某电厂的9E燃机余热锅炉低压蒸发器管子，发现泄露问题都出现在锅炉低压蒸发器左侧管屏顺烟气方向的第2排管子的弯管位置，其位置点分别为右起第1根和左起第2、3根。通过测量低压蒸发器第2排管泄露点附近的弯管，可以明显的看到有壁厚减薄的现象，最大减薄厚度能够达到1.48mm。
此次发生泄露的是1#锅炉模块。在检查管理泄露问题时，主要从金属壁面的形状，管子减薄的位置和泄漏点进行检查，造成9E燃机余热锅炉低压蒸发器管子泄露的原因，主要是流动加速腐蚀（Flow accelerated corrosion，FAC）失效。低压蒸发器管子顶部弯管处，是极易造成FAC失效的部位。
二、造成FAC失效的机理及影响因素分析
在9E燃机余热锅炉低压蒸发器管子的应用中，碳钢材料是一种常用的材料，其内部工质多为水或者汽水混合物，那么在实际的生产过程中，就可能会出现一定的化学反应。一般工质与管内壁材料产生化学反应会生成，这样有效的阻止了可能出现的管壁腐蚀以及氧化现象。当生成的速度小于其溶解的速度时，那么就可能使得管子失去保护，产生腐蚀或者氧化的现象，使得管道壁厚减薄。这就是FAC失效的主要机理。
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首先，工质的PH值是造成FAC失效的重要原因之一。当工质的PH值降低时，溶解的速度会加快，这就会使得锅炉低压蒸发器的管道保护层失效，产生腐蚀或者氧化的现象。所以为了减少FAC失效出现，就应该在符合生产要求的情况下，尽量提升工质的PH值，降低的溶解速度【1】。
其次，工质的温度也是造成FAC失效的关键因素。低温过着过高的温度都会使得FAC失效的现象减少，但是当工质温度在150℃以下时，温度越高，出现FAC失效的几率就会越大。当工质温度超过150℃时，随着温度的逐渐上升，出现FAC失效的几率也就会降低。
再次，造成FAC失效的因素还有工质的流速和湍流度。当工质的流速增加时，就会使得工质中的Fe离子被带离，造成保护减少，出现FAC失效的现象。与此同时，工质的湍流度也会影响FAC失效。当工质的湍流度上升时，就会使得FAC失效发生的概率增加。
最后，9E燃机余热锅炉低压蒸发器管子的材质，也会在不同程度上引发FAC失效。为了提升管子的耐腐蚀性和抗氧化性，可以在材料中加入Cr元素，这对于降低FAC失效出现的概率会有所帮助。
三、9E燃机余热锅炉低压蒸发器管子FAC失效原因
在9E燃机余热锅炉低压蒸发器管子的顶部，是最容易出现FAC失效的部位。这是因为在其顶部的含汽量比较高，汽水混合物的流速也会相对较快【2】。在上集箱和管子连接处的弯管处，汽水混合物流向会发生改变，这就会使得湍流度上升，引发FAC失效的现象。其次，在9E燃机余热锅炉低压蒸发器的工作过程中，152℃是其正常工作温度，但是150℃是FAC失效的高发温度，这样的工作温度也会造成FAC失效的几率增加。另一方面，在9E燃机余热锅炉低压蒸发器的管束中，产汽量会比较大的现象一般出现在顺烟气的前排管子，较高的流速一般会造成FAC失效。但是最后一排的管子也会因为各种原因可能出现FAC失效，这是因为模块间的密封或者是内衬板与模块之间的密封出现了问题。此外，造成最后一排管子出现FAC失效的原因，还可能是在布置挡烟板时位置设置不够合理。
四、9E燃机余热锅炉低压蒸发器管子维修方案
SA213T22材料中Cr的含量较高，在进行管子材料的选择时，可以选择SA213T22材料，减少FAC失效的现象；通过对于顶部的直管和弯管都进行材质的更换，能够最大限度保障锅炉的长期运行；将低压汽包的PH值控制在9.4及以上，也能够有效避免出现FAC失效的现象【3】。在进行管屏管子布置时，应该注意一下几项要点：
1.脚手架的搭设应该保障其牢固性，维修材料的准备也应该齐全。
2.为了能够对低压蒸发器4管屏下集箱进行有效的支撑，可以设置较为可靠的支撑装置，需要用到千斤顶和H型钢。
3.“窗口”的切割是在进行鳍片管切割之前需要进行的工作，其大小为1.2m×1.0m，位置在标高21700以上。
4.完成鳍片管的切割之后，应该保障鳍片端部距离管子对接焊缝超过50mm，焊接坡口应该控制在30°。
5.在进行切割或者打磨时，都应该保障鳍片管和集箱的清洁性。
6.在完成装配插入管之后，应该注重对于对接焊口进行焊接，然后进行100%RT检查。
7.在处理集箱和管理的角焊缝时，应该按照相关技术规范进行热处理。
8.水压试验应该严格按照规范进行；对于“窗口”的复原，应该采用陶瓷纤维毯、内衬板等。
结语
在电厂的生产中，9E燃机余热锅炉低压蒸发器管子容易出现泄露的问题，给生产安全和生产效率带来了极大的影响。通过实例分析，得知在压蒸发器管子顶部弯管处，FAC失效是其主要原因。影响FAC失效的因素有管子材质、工质温度、工质流速和湍流度、工质PH值。管子顶部的含汽量比较高，造成湍流度上升和低压蒸发器的工作温度，都是造成FAC失效的重要原因。在进行维修时，应该注重SA213T22材料的使用和工质PH值的控制。在进行管屏管子布置时，应该严格按照相关工艺规范进行布置，保障9E燃机余热锅炉低压蒸发器管子的质量，减少其泄露现象。
参考文献
[1]陆定康,潘浩.余热锅炉流动加速腐蚀的原因和预防措施[J].华电技术,2017,39(08):72-73+76+80.
[2]郦晓慧,石岩,邱质彬,张锦文,郭延军,王兴合.燃气电厂余热锅炉低压蒸发器腐蚀现状调研及防治措施研究[J].华电技术,2017,39(08):13-16+77.
[3]黄杰.低压蒸发器换热管泄漏原因分析及处理措施[J].广东电力,2013,26(05):107-110.
论文作者:赖国威
论文发表刊物:《科技新时代》2018年6期
论文发表时间:2018/8/13
标签：蒸发器论文; 工质论文; 低压论文; 余热论文; 锅炉论文; 电厂论文; 湍流论文; 《科技新时代》2018年6期论文;