[摘要]
　　從國內(nèi)近期移交的1000MW超超臨界機組的情況來看，多臺鍋爐在168h試運期間發(fā)生爆管事故，如何有效的防治鍋爐爆管的發(fā)生？成為我們急待解決的難題。本文從安裝的角度出發(fā)，對引起鍋爐爆管的原因進行客觀的分析，從設(shè)備檢查、內(nèi)部清掃、安裝控制、吹管后割管檢查等方面進行了系統(tǒng)的總結(jié)，提出了一系列切實有效的治理措施，并成功應(yīng)用在大唐信陽660MW機組等五臺超臨界以上壓力參數(shù)鍋爐的爆管防治，為1000MW超超臨界機組鍋爐爆管防治積累了參考依據(jù)。
　　[關(guān)鍵詞]超臨界；鍋爐爆管；防治
　　一、 現(xiàn)狀：
　　1、危害：當鍋爐的受熱面管子發(fā)生爆管時，噴出的高壓蒸汽（壓力達到20MPa）直接吹掃附近管排，可引發(fā)附近管子連鎖爆管，直接導(dǎo)致機組停機，還會給今后機組的穩(wěn)定運行埋下隱患。
　　2、發(fā)生部位：對以往爆管鍋爐部位進行統(tǒng)計，600MW超臨界直流爐的屏過、高過和高再管排等高溫高壓介質(zhì)（蒸汽）通過的地方容易發(fā)生爆管。
　　二、原因分析：
　　引起鍋爐爆管的直接原因為管排的強度低于設(shè)計值，管排承受不住管內(nèi)高溫蒸汽壓力而爆破。而導(dǎo)致管排強度降低的因素從理論上分析如下：
　　1、管排材質(zhì)與設(shè)計不符：如果管道材質(zhì)與經(jīng)過強度計算設(shè)計的材質(zhì)不一致（低于設(shè)計值）時，容易引起爆管。
　　3、管壁厚度低于設(shè)計值（厚度低于設(shè)計值）：當管壁厚度低于設(shè)計值時，隨著蒸汽壓力的升高，管道會由于承受不住管內(nèi)蒸汽壓力而爆破。.
　　4、管道本身存在缺陷：如果排外表面出現(xiàn)凹坑、裂紋、砂眼等缺陷時，當管道內(nèi)部壓力升到一定程度時，就會在管道的薄弱處（凹坑、裂紋、砂眼）炸開而引起爆管。
　　5、局部積灰或蒸汽吹灰時吹傷管子：如果管道外壁局部集灰過多，會引起受熱不均導(dǎo)致管子漲粗，如果吹灰時高溫蒸汽直接吹掃住管子外壁，容易把管子吹傷（凹坑、裂紋）引起爆管。
　　6、運行時管道局部過熱漲粗（內(nèi)部堵塞或外部溫度驟升）：
　　受熱面系統(tǒng)內(nèi)（集箱和管排內(nèi)）的雜物危害巨大，這些雜物一般都是活動的，蒸汽流動會導(dǎo)致雜物的位置發(fā)生變化，蒸汽在流經(jīng)入口集箱管孔時對雜物有吸附作用，在機組負荷變化和啟停時，內(nèi)部雜物會隨機吸附在節(jié)流孔上，雜物一旦吸附在管口上，就會導(dǎo)致該管子蒸汽流量減少而超溫爆管，堵塞管口的程度決定了爆管發(fā)生的時間長短，如果堵塞得多，則很快就會爆管，如果堵塞得不是很多，則爆管發(fā)生的時間會相應(yīng)延長。即便試運階段不發(fā)生爆管，只要雜物存在于集箱內(nèi)，總有一天會爆管，而且一直爆到取出雜物為止。
　　三、防治措施：
　　根據(jù)引起鍋爐爆管的原因，從保持系統(tǒng)內(nèi)清潔方面著手，總結(jié)出爆管的防治措施如下：
　　1、意識教育：首先從提高施工人員特別是質(zhì)量監(jiān)督人員的防治意識著手，對他們進行質(zhì)量意識教育，充分認識到鍋爐爆管的危害，只有在思想意識上提高了，才能引起大家的重視，才能有效的開展防治工作。
　　2、建立健全制度和體系：從工程一開始，就要建立工地的質(zhì)量控制網(wǎng)絡(luò)體系，明確責(zé)任和任務(wù)，嚴格遵守工序交接制度（不經(jīng)過質(zhì)檢人員確認嚴禁對口焊接，特別是最后一道口的焊接，一定要經(jīng)過監(jiān)督人員的仔細檢查，確認內(nèi)部清潔后方可對口焊接），確保系統(tǒng)內(nèi)部清潔無雜物。
　　3、強化設(shè)備的進廠檢驗檢查（組合對口前）：
　　（1）材質(zhì)檢驗：主要是設(shè)備材質(zhì)的檢驗，要求技術(shù)人員仔細核對設(shè)計圖紙，認真填寫《材質(zhì)光譜委托報告》，對材質(zhì)進行定量的分析。
　　（2）外觀檢查：要求對設(shè)備的外觀進行檢查，主要檢查管排表面應(yīng)無裂紋、撞傷、龜裂、壓扁、砂眼和分層等缺陷，否則必須處理。
　　（3)壁厚檢查：主要檢查管口和彎頭部位，管口用卡尺即可測的，彎頭部位先外觀，對于橢圓變形較大的部位用測厚儀測量，其厚度偏差應(yīng)符合相關(guān)技術(shù)文件規(guī)定，否則予以更換；
　　（4）內(nèi)部清掃：設(shè)備對口前要用一定壓力的壓縮空氣進行內(nèi)部吹掃,并盡可能的用內(nèi)窺鏡檢查其內(nèi)部的清潔程度（注意檢查鐵屑、銹皮、機加工殘留物、焊瘤等附著物），如有異物應(yīng)立即清除干凈，必要的話進行酸洗或噴砂處理，以保證內(nèi)部清潔。
　　（5）通球試驗：管道組合對口前要按照《規(guī)范》要求的球徑進行通球試驗，對于發(fā)現(xiàn)的問題一定及時解決。鋼球的取用嚴格執(zhí)行領(lǐng)用制度，當天發(fā)出的鋼球一定要當天收回，防止遺留在管道內(nèi)。
　　（6）設(shè)備封堵：無論是組合對口前或是組合對口后，都不能有敞口現(xiàn)象，特別是組合好的設(shè)備，管口封堵一定要牢靠，可以用寬膠帶纏繞粘牢，防止系統(tǒng)內(nèi)部二次污染。
　　5、重視設(shè)備吊裝前后的注意事項：
　　（1）設(shè)備吊裝前，對于能進行通球試驗的設(shè)備，一定要再進行一次通球試驗，確保內(nèi)部清潔和介質(zhì)流通面積符合要求，防止雜物落入和對口焊接時焊瘤（氧化鐵）堵住管口。還要檢查管口封堵是否牢靠，以防吊裝過程脫落。
　　（2）設(shè)備吊裝后，在固定牢靠保證安全的同時，一定要檢查是否有敞口現(xiàn)象，做好記錄和封堵工作，特別是向上的關(guān)口，更應(yīng)該引起注意，確保100%封堵牢靠。
　　6、安裝過程中的注意事項：
　　（1）設(shè)備組對前要確認內(nèi)部清潔，特別是最后一道死口，要有質(zhì)檢人員的現(xiàn)場見證，確認內(nèi)部清潔后方可繼續(xù)進行。
　　（2）管道對口特別是大、中徑管，嚴禁用焊絲或焊條作為對口間隙調(diào)整的工具，施焊前焊口內(nèi)應(yīng)無任何鐵件，以免鐵件熔化落入系統(tǒng)。
　　（3）焊接注意事項：焊口特別是橫口氬弧打底時要從上方開始，并有旁人拿面罩監(jiān)視，以防鐵水（或氧化鐵）落入管內(nèi)。同樣，返修口時一方面要用機械切割，禁止火焰切割，防止鐵屑進入系統(tǒng)，另一方面要選派技能水平高的焊工進行打底，防止熔化的鐵水進入系統(tǒng)，確保內(nèi)部清潔。
　　（4）關(guān)聯(lián)系統(tǒng)：冷段和給水為汽機進入鍋爐的兩大管道，根據(jù)介質(zhì)的流向，雜物有可能順著省煤器和低再進入鍋爐系統(tǒng)，其內(nèi)部是否清潔直接影響到鍋爐受熱面內(nèi)部的清潔，極有可能導(dǎo)致鍋爐爆管，建議項目部重視對汽機專業(yè)的宣貫，引起重視、共同把關(guān)。下圖為冷段和省煤器進口集箱割管時檢查發(fā)現(xiàn)的雜物（金屬纏繞墊）照片。
　　                
　                                              （冷段進口集箱檢查出的雜物                               （省煤器進口集箱檢查出的雜物）
　　7、吹管后的割管檢查：
　　吹管后的割管檢查為預(yù)防爆管的最后一道有效防線，應(yīng)引起足夠的重視。
　　（1）目的：系統(tǒng)經(jīng)過蒸汽吹管，部分微型雜物能夠隨蒸汽吹出系統(tǒng)，體積稍大一點的仍滯留在系統(tǒng)內(nèi)，個別死角也容易殘留雜物，這就要求我們要想法清除干凈這些雜物，保持內(nèi)部清潔。
　　（2）機具要求：采用機械切割（下圖所示），嚴禁火焰切割，恢復(fù)焊口的打磨應(yīng)在檢查前完成，以防系統(tǒng)二次污染。檢查時采用內(nèi)窺鏡進行，對于死角，無論花費多大工夫，都要徹底檢查清理干凈，決不留下隱患。
　　
　　                     
　　
　　
　　　　（機械切割圖片）
　　
　　（3）割管檢查部位：
　　主要考慮雜物在系統(tǒng)內(nèi)易堵塞部位如縮孔、變徑（大變小）、彎頭、集箱內(nèi)管口入口、過度集箱、水冷壁下集箱等部位。
　　（4）割管檢查流程：
　　方案制定→機具準備（包括切割工具、焊口恢復(fù)如砂輪機和電焊機等）→技術(shù)交底→拆除保溫（如有）→割管→焊口打磨→內(nèi)部檢查（眼觀或內(nèi)窺鏡）→清除雜物→恢復(fù)焊口（包括必要的熱處理工藝）→焊口檢驗合格→恢復(fù)保溫。
　　為保證檢查的效果和不被二次污染，應(yīng)做到：①要安排責(zé)任心強和技術(shù)水平高的檢查人和操作人完成該項工作，內(nèi)窺鏡要由專人且經(jīng)驗豐富的人操作；②割管檢查現(xiàn)場要安排專人值班，禁止無關(guān)人員進入；③當天割開的焊口必須當天恢復(fù)完畢，嚴禁隔夜防止發(fā)生意外；④單個部位的割管檢查應(yīng)由同一個人完成，嚴禁倒手由于不熟悉出現(xiàn)漏洞；⑤切割管子的切口一定要與管子長度方向垂直，否則恢復(fù)時將變短而需要加插入管；⑥特別注意管口向上的管座或手孔座，嚴禁任何工具或焊材放入，要求檢查清理完后立即恢復(fù)焊口，至少氬弧打底結(jié)束；⑦無論操作難度和強度多大，不能留下任何死角和有懷疑的地方；⑧橫口恢復(fù)時要從上方開始焊口（氬弧打底）防止鐵水落入管內(nèi)；⑨焊口的恢復(fù)嚴格按照焊接和熱處理工藝進行，并嚴格焊口檢驗制度（100%檢驗），以免發(fā)生焊口質(zhì)量事故，得不償失；⑩工作結(jié)束后清點工器具數(shù)量，確認無遺留在系統(tǒng)內(nèi)；
　　（5）管排彎頭處的檢查：對于高溫過熱器和高溫再熱器等管排的底部彎頭均小于90°，更容易堵塞雜物，又不可能把彎頭全部割開檢查，則可以通過透視拍片的方法，確認管內(nèi)是否有雜物再確定是否割管清除。
　　（6）節(jié)流孔處的檢查：由于節(jié)流孔數(shù)量較多，且位置離集箱較遠不易直接檢查，又不能全部割開檢查，也可以采用透視的方法確認該處是否有雜物堵塞。
　　8、試運中的注意事項：
　　1）酸洗質(zhì)量：嚴格按照酸洗流程進行，使用符合要求藥品，保證管子內(nèi)壁的酸洗質(zhì)量，以免腐蝕脫落引起系統(tǒng)內(nèi)壁不清潔。
　　2）吹管質(zhì)量：嚴格按照吹管程序進行吹管吹管嚴格按照規(guī)范進行，間隔期間保留充足的冷卻時間，不能一味的追求靶板質(zhì)量，靶板合格后要盡可能的再多吹幾靶。
　　3）點火前盡可能的進行大流量沖洗，確保系統(tǒng)內(nèi)部清潔啟動。
　　4）鍋爐升溫和升負荷的速度盡可能的緩慢進行（特別是第一次啟動的鍋爐更應(yīng)注意），使管子有充分的暖管和“適應(yīng)”時間；
　　5）注意積灰的影響，如管排上積灰太多或時間過長，同樣容易導(dǎo)致管壁溫度過高，對于容易積灰部位要定期進行吹灰，消除積灰的影響；
　　6）投吹灰器時要有專人值守，防止吹灰器卡澀吹傷管子引起爆管，某電廠正常運行時曾發(fā)生由于吹灰器卡死，高壓蒸汽吹傷管子而引起爆管的事故；
　　7）試運時嚴密監(jiān)視管壁溫度和嘯聲報警裝置（如有），如有異常應(yīng)迅速做出判斷并處理，防止事故擴大；
　　四、效果檢驗：
　　正是成功應(yīng)用了上述鍋爐爆管防治措施，才使得下列機組一次順利通過168小時試運行，沒有發(fā)生爆管事故。
　　表：措施實施后機組移交情況匯總表