摘要：火力发电是我国应用相对较多且较为广泛的一种发电形式，为保障火力发电的质量和稳定性，应充分保障其火电机组锅炉四管的质量。尤其是在20万KE及以上的火电机组中极易出现锅炉四管焊缝泄露的问题，相关人员应提高重视并进行合理分析。
摘要：火电机组；锅炉四管；焊缝泄露
锅炉四管是20万KW及其以上的火电机组中较为重要的组成部分，并且对火电机组的运行稳定性等方面具有重要影响。锅炉四管中具有较多的焊缝，当这些焊缝出现泄露问题时，将严重影响到火电机组。因此对锅炉四管的焊缝泄露问题进行研究和分析具有必要性。
一、火电机组的运行
在火电机组中锅炉四管通常指的是水冷壁、再热器管、省煤器和过热器，当这几个环节出现泄露时会对火电机组运行的可靠性产生严重的不利影响。通过对相关的数据进行研究和分析，发现受锅炉四管泄露多导致的非计划性的停运在整体机组中占据较大比例。其中应锅炉四管焊缝的质量不合格所导致的泄露在整体机组非计划性的停运时间中占据约18%，因此可以说当机组的容量逐渐增加，焊缝的数量也出现增加，进而导致非计划性的停运时间占据比例增加。此时应结合实际情况和需求，制定具有针对性的解决措施，从而降低焊缝泄露所导致的非计划性的停运，保障火电机组运行的安全性和稳定性，提高系数。
二、锅炉四管焊缝泄露的原因
为保障火电机组的稳定运行，需要对锅炉四管焊缝泄露的原因进行研究和分析，从而制定具有针对性和有效性的解决措施。本文以20万KW的火电机组为例，几何制造、安装和检修等方面进行分析。通过对某火力发电厂中20万KW的火电机组应锅炉四管泄露导致的事故进行分析，发现其中制造方面在整体责任原因中占据比例相对较大，其次为检修方面，除了制造和安全以及检修方面具有责任外，还存在其他方面的原因。并且其他原因导致的锅炉四管泄露在停运次数中占据比例相对较大，停运的时间也相对较长。其次为焊缝所导致的泄露在停运次数和时间上占据的比例较大，另外磨损、腐蚀以及过热也会导致锅炉四管出现泄露，并最终导致非计划性的停运，不利于火电机组的正常运行。
1.焊缝的出厂质量
虽然科学技术水平的不断提升，促进了多个领域的工艺、技术等的进步，但是部分火电机组锅炉四管焊接时，采用的工艺仍为以往所使用的针对较小容量的火电机组的方法。通过摩擦焊进行省煤器管的接长焊接，在进行过热器的焊缝处理时也偶尔采用该工艺。摩擦焊具有较高的生产效率，但是对焊缝的质量无法进行有效的控制，并且不利于无损探伤的检验。结合相应的案例和数据，发现采用摩擦焊进行焊接的省煤器最易出现泄露现象。伴随火电机组容量的逐渐增加，为保障运行质量提高了蒸汽的参数，导致焊缝的数量在一定程度上有所增加。应选择更具先进性和适用性的工艺，从而使焊缝数量得到保障，进而保障火电机组的稳定运行。应充分做到与时俱进，将不具有适应性和实用性的旧工艺淘汰掉，，从而提高质量。在相关的规定中，制造部门需要对锅炉四管焊缝进行无损探伤检验。而将不包括接触焊字眼注在原条文后面，从而使未进行严格检查便出厂的做法具有合法性。通过各个电厂断口的检验，发现通过摩擦焊进行焊接的焊缝其质量并非全部合格，在一台20万千瓦的火电机组中，锅炉四管的制造焊缝约有两万多个，使得其中焊缝的质量无法得到保障，无法保障每个焊缝都在出厂前进行了严格的检验。焊缝出现泄露现象，进而导致火电机组的运行受到影响。部分火力发电厂通过电焊盖面和手工氩弧焊等方式取代了摩擦焊缝，使得工期延长，甚至无法在规定日期内完成。
2.安装焊缝质量检验方法不够严格
有关规程规定四管的安装焊缝只抽样25%进行无损探伤检验。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆由于安装单位正在健全焊缝工艺评定，但为了缩短工期，忽视焊接质量的现象也时有发生。因此各地安装焊缝的质量不稳定状况各不相同。从某火电发电厂某年到某年安装的20万KW火电机组，在25%的抽样中，平均不合格率为6.61%。可以推断，没有抽检部分同样会有相当程度的不合格率。经过这种方法检验后，机组可能漏检而投入运行的不合格焊缝数量可按下式计算：n=〔1一（s+2*p*s）」*N*P式中朴—按抽样无损探伤检验后，锅炉四管仍可能含有的不合格焊缝数量；s—抽样比例（%）；P—抽样中发现的不合格率（%），N—焊缝总数。在施工现场，一台20万k w机组，锅炉四管的安装焊缝如平均以15000个计，无损探伤抽样检验25%，不合格率也以某年到某年的平均值6.61%计，并确实做到一次不合格焊缝数的双倍复检，则该机组仍可能含有不合格焊缝数量约为70个。根据上式还可推出经过25%抽样无损探伤检验后，锅炉四管焊缝的不合格率，可按下式计算：P运=〔l一（0.2 5+0.5*p）式中P运经过25%抽样无损探伤检验后而投入运行的焊缝不合格率；P—25%抽样检验中发现的焊缝不合格率。
3.运行单位焊接力量薄弱，焊缝质量难以保证
电厂检修人员中焊工有限，无法专业化。一个焊工即要焊高压管道，又要焊低压管道。有的电厂在锅炉检修管道焊接中居然仍有采用气焊的。由于存在这些情况，很难保证焊缝的质量。
三、制造、安装、运行综合治理，保证焊缝质量
由于锅炉四管焊缝爆漏引起的非计划停运，比国外锅炉全部管道故障引起的非计划停运还要高得多。从美国某年所举办的锅炉管道故障国际讨论会的资料来看，美国各电力公司，锅炉管道故障引起的非计划停运时间仅占全部机组非计划停运的7%。制造部门除了改善高温区管子材质外，应逐步改造目前的摩擦焊工艺，采用氢弧焊自动生产线，母道焊缝皆需经过无损探伤检验。安装部门应建立焊接工艺评定，并严格执行。采用国际上行之有效的工为%无损探伤检验。运行部门对已投运的机组，进行预诊断，检出不合格焊缝，重新补焊。河北省电力局对马头电厂采取这一措施，使两台20万k w机组，非计划停运次数下降为零。各网、省局（公司）的试验研究所应有焊接工程师，负责所属电厂焊工的考核和培训，编制并监督执行合格的焊接工艺评定。要实现以上措施，牵涉到比较复杂的管理问题。但对于一台20万k w机组，少出一次焊缝故障，除了能多发1400多万k w，h电外，还能提高机组的平均连续运行时间。所以改善焊缝质量，是当前既可实现最佳经济效益又能提高运行可靠性的措施之一，对缓解目前严重缺电的局面有着较大作用。
四、结语
锅炉四管中具有相对较多的焊缝，当焊缝出现泄露时，将严重影响到锅炉四管使用功能的发挥，进而对火电机组的运行产生不利影响。通过对相关资料和实际案例的研究与分析，发现制造工艺、检修等方面对焊缝的质量具有较为直接的影响。因此应进行综合治理，切实保障焊缝的质量，避免其出现泄露问题，使20万及其以上的火电机组的运行更具稳定性与安全性。
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论文作者:朴光国
论文发表刊物:《防护工程》2018年第36期
论文发表时间:2019/4/13
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