摘要：锅炉高温再热器过裂纹及泄漏是由于超温运行引发的过热所导致的，因此进一步加强对其的研究非常有必要，在实际应用的过程中需要对其进行改造，及时采取措施控制，从而能够有效确保锅炉的安全稳定运行。基于此本文结合作者公司的具体情况进行#2炉壁再至中再导管弯头及短管改造方案分析。
关键词：再热器；弯头及短管；改造方案
1、改造原因
公司#2锅炉左、右侧壁再至中再导汽管弯头（φ609.6×22.2材质20G）在运行中多次发生过裂纹及泄漏，主要部位在导管出口弯头及焊口部位。经过共同分析，认为其产生裂纹及泄漏的主要原因为：
我公司再热器超温现象严重，再热器减温水量偏大。从燃烧调整试验总结报告可以看出，主要与再热汽入口汽温偏高和设计受热面吸热过多有关。一方面，汽轮机高压缸排汽温度高，导致再热器进口温度比设计值高约17℃左右，这是主要原因；同时，原设计再热汽温调节主要采用摆动燃烧器，微量喷水为辅助，但实际运行中燃烧器摆动较少，主要靠喷水作为手段调节再热汽温。而实际上，300MW负荷下壁再温升比设计温度高13.5℃，中再与高再平均温升比设计值高46.7℃，吸热量增加也导致减温水量加大。因此：
A、中再、高再联箱实际运行温度高于制造厂设计值，制造厂设计制造时的热力计算与现场实际运行状况偏差较大，导致存在膨胀问题，造成导汽管弯头焊口处存在附加应力。
B、微量喷水减温器布置在壁再至中再间的导汽管上，实际运行中再热汽温的调节手段主要靠微量喷水，再热器微量喷水减温器一直长期使用且喷水量很大，导致导汽管减温器后管段长期运行工况恶劣，并产生应力集中。
C、壁再至中再导汽管弯头为铸钢焊接弯头，材质为20G，其材质等级偏低，结合我公司实际运行工况，强度已不能保证安全运行。
2、改造方案
为解决以上问题，保证锅炉的安全稳定运行，拟采用以下方案对我公司壁再至中再导汽管弯头及短管进行改造：
A、更换弯头。将壁再至中再导汽管（左、右侧）出口弯头，共两只进行更换，并提高材质等级，由原20G改为12Cr1MoV。
2.3、施工方案及技术要求：
2.3.1、施工内容：
1）更换壁再至中再导汽管出入口弯头以下和联箱三通管以上的垂直短管，将左、右侧壁再至中再导汽管水平段抬高400mm.
2）左、右侧壁再至中再导汽管减温器后的90°弯头更换。
2.3.2、技术要求：
1）施工方必须在施工前制定本项目施工方案及安全技术措施，审批生效后方可实施。
2）管系断口前应对导汽管前后联箱的支吊架进行检查、校核调整、加固定位，同时对导汽管水平段进行倒链悬吊固定。拆除吊架等定位、固定装置时应考虑工作完工后的恢复。
3）切割断口前，应根据新弯头、新直管段的实际尺寸，确定切割长度及部位，划好切割线，并检查确定各连接管口的材质。
4）切割方式可采用碳弧气刨或气切割，两种方式均不能直接将管割透，管壁应留有<3mm的厚度，用砂轮机切成直口，切口位置应确保根部间隙不能过大。切割过程中或管子割下后若不能及时恢复，要采取措施，加临时盖板并贴上封条，防止杂物落入。
5）切割后应检查各管系有无变化，并作出记录。
6）坡口型式采用U型或双V型坡口，坡口作好后应表面检查。
7）新换管件使用前应检查、核对出厂证明、材质分析及合格证等。新换管件的内、外壁应光滑，不允许有重皮、裂纹、凹陷及严重点蚀现象。新管段须经光谱分析合格，弯头弯管尺寸符合图纸要求。
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8）管子焊接前将焊口两端部100mm范围内外表面漆、锈垢等清理干净，打磨出金属光泽。
9）焊前应用固定装置将焊口两端固定牢固，避免强力对口，应保证在无应力下焊接。
10）氩弧焊丝应有合格证、元素化学分析报告单。氩弧焊丝应由专人保管，以免焊接过程中错用焊丝。
11）在检修中使用的扁铲、铁丝、锯条以及切割的铁屑等物要防止落入管子内部，以保证管内清洁无杂物。
12）对接管口端面与管子中心线垂直，其偏斜度不大于管径的1%，且不大于2mm。对接管口内壁应平齐、局部错口不得超壁厚的10%，且不大于1mm。
13）焊接角变形，在距焊缝中心200mm处偏斜差不大于1mm。
14）焊缝边缘应圆滑过渡到母材，不得有裂纹、未焊透气孔和夹渣现象，咬边不能超过两侧焊缝全长10%，且不大于40mm，深度不大于0.5mm。
15）焊缝外形尺寸加强面高度1.5～2.5mm，最高不大于3mm，焊缝宽度比坡口增宽2～6mm，单侧增宽1～4mm。
16）焊接结束后应按要求进行热处理并及时通知金相人员对焊口探伤检查。
3、加强控制
3.1、安全技术措施：
3.1.1、作业过程检修工作负责人要进行安全交底，并做好危险点分析与事故预想。
3.1.2、在检修工作开工前，施工工作负责人应联系相关责任点检员及部门安全专工到现场检查各项安全措施确是否完善，检修负责人和运行人员在工作票上签字后，方可开始工作。
3.1.3、系统内压力降为0及管道间温度在60°C以下时，方可入内进行检修工作。
3.1.4、进行更换工作时，应至少两人一起工作，应有人监护。
3.1.5、检修过程中严禁损伤设备及其部件，尤其是割管的过程中。所带的常用工具、量具应认真清点，绝不许遗落在设备内。割除的管件及新管件在吊装过程中严防发生坠落现象并应做好相应防护措施。
3.1.6、使用电动磨光机等器具及割把切割时应戴防护眼镜。
3.1.7、所搭设的脚手架，必须由检修公司安全专工、专业专工、施工负责人共同验收合格，方可使用。
3.1.8、内部照明必须由电工安装220伏临时性固定电灯，电灯及电线绝缘良好，并安装固定，放在碰不着人的高度，安装后必须由检修工作负责人检查，禁止带电移动220伏的临时电灯。
3.1.9、在脚手架上工作时，应戴好安全帽，系安全带。
3.2、预防措施
为了更好的预防锅炉高温再热器问题，确保锅炉的正常运行，需要采取有效的措施进行预防控制，例如通过内窥镜检查内部减温器及喷嘴的情况，如果出现开裂或喷嘴孔径增大的情况需要及时进行更换，从而能够有效的防止或消除因雾化不好使弯头内壁产生应力。同时也需要利用检修周期对再热导汽管弯头焊缝及外弧面进行金相检查，加大监控力度，确保安全运行。
总之，对再热器裂纹及泄漏原因进行分析，针对减温器裂纹缺陷进行改造，对实施的方案进行控制具有非常重要的意义，需要进一步加强对其的研究。
参考文献：
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[2]黄桥生，谢阿萌，陈红冬，万克洋.锅炉高温导汽管弯头爆裂机理分析[J].中国特种设备安全，2013，29（10）：55-56.
[3]王莉君.锅炉导汽管爆破原因分析[J].电子显微学报，1994，（06）：456.
论文作者:余跃江
论文发表刊物:《电力设备》2017年第23期
论文发表时间:2017/11/29
标签：弯头论文; 中再论文; 裂纹论文; 锅炉论文; 工作论文; 材质论文; 侧壁论文; 《电力设备》2017年第23期论文;