淺談發(fā)電廠管閥系統(tǒng)的帶壓堵漏

賈宏革

華電能源股份公司富拉爾基發(fā)電廠

淺談發(fā)電廠管閥系統(tǒng)的帶壓堵漏

賈宏革

華電能源股份公司富拉爾基發(fā)電廠

發(fā)電廠管閥的泄漏常問題經(jīng)常會出現(xiàn)，一旦出現(xiàn)了泄漏問題，會直接影響使用的效果，甚至導(dǎo)致安全事故。經(jīng)過多年的實踐總結(jié)，發(fā)現(xiàn)泄漏一般出現(xiàn)在管道焊縫、填料、法蘭密封上。本文主要針對發(fā)電廠管閥系統(tǒng)的泄漏問題進行探討，總結(jié)了發(fā)電廠管閥系統(tǒng)的泄漏原因，并提出了帶壓堵漏的基本技術(shù)要領(lǐng)。

發(fā)電廠；管閥系統(tǒng)；帶壓堵漏

前言

發(fā)電廠管閥系統(tǒng)運行的過程中，由于各個方面的原因，出現(xiàn)了泄漏問題，在防治泄漏的過程中，首先要有效制止泄漏，采取帶壓堵漏的技術(shù)方法，比較快速而且有效，所以，值得我們深入研究。

1 管道、閥門泄漏的形式及原因

發(fā)電廠中有許多管閥系統(tǒng)，如蒸汽、疏水、給水、油、氫氣、輸灰等系統(tǒng)，它們極易發(fā)生泄漏。系統(tǒng)介質(zhì)的外漏，一方面造成介質(zhì)損失，使電廠的消耗增加，發(fā)電成本上升，經(jīng)濟效益下降；另一方面可能威脅人員、設(shè)備的安全，降低發(fā)電廠的安全可靠性。某些介質(zhì)的泄漏還會帶來噪音、大氣污染、水污染，因此各類泄漏問題一直是發(fā)電廠重點研究的并急于解決的問題。帶壓堵漏技術(shù)作為能實現(xiàn)在線消除泄漏的1項專門技術(shù)，已在發(fā)電廠得到推廣，特別適用于汽水、油系統(tǒng)的泄漏處理。

1.1 閥門填料的泄漏。閥門在使用過程中，閥桿同填料間存在著相對運動，包括軸向移動和轉(zhuǎn)動。隨著開關(guān)次數(shù)的增加，加之溫度、壓力和流體介質(zhì)特性的影響，填料接觸壓力會逐漸減弱，老化速度加快，彈性減弱，這時壓力介質(zhì)就會沿著填料與閥桿的接觸間隙向外泄漏，時間一長就會把部分填料吹走或在閥桿上沖刷出溝槽，使泄漏進一步擴大。所以閥門填料是最容易發(fā)生泄漏的部位。

1.2 法蘭的泄漏。法蘭密封主要是依靠連接螺栓的預(yù)緊力，通過墊片來阻止被密封壓力流體介質(zhì)的外泄。它泄漏的原因很多，密封墊片的壓緊力不足、結(jié)合面的粗糙度不符合要求、墊片變形和機械振動等都會引起密封墊片與法蘭結(jié)合面密合不嚴(yán)而發(fā)生泄漏。另外螺栓變形或伸長，墊片老化、回彈力下降、龜裂等也會造成法蘭面密封不嚴(yán)而發(fā)生泄漏。法蘭泄漏還有不可忽視的人為因素，如密封墊片裝偏，使局部密封緊力過度，超過密封墊片的設(shè)計極限，法蘭緊固過程中用力不均或兩法蘭中心線偏移，造成假緊現(xiàn)象等都易引發(fā)泄漏。

1.3 閥體的外漏。閥門生產(chǎn)過程中的鑄造或鍛造缺陷，如砂眼、氣孔、裂紋等，流體介質(zhì)的沖刷和氣蝕是造成閥體泄漏的主要原因。

1.4 閥體的內(nèi)漏。閥板關(guān)閉或開啟不到位，密封面受到?jīng)_刷，致使閥門關(guān)閉后，仍有通流面積。

1.5 管道的泄漏。管道本身的材質(zhì)較差，運行中被腐蝕，產(chǎn)生泄漏點;閥門的內(nèi)漏使閥后管道受到?jīng)_刷發(fā)生泄漏。管道泄漏較常見的部位發(fā)生在彎頭，因在彎制時壁厚變薄，強度降低。

2 帶壓堵漏的原理及優(yōu)點

2.1 帶壓堵漏的原理。利用液態(tài)介質(zhì)在動態(tài)條件下形成固態(tài)密封材料的機理進行帶壓堵漏。方法是在泄漏部位裝設(shè)專用設(shè)備，使密封部位的外圍和專用設(shè)備間形成腔室，采用專用的高壓注膠工具將密封膠注入并充滿腔室，使密封膠的擠壓力與泄漏介質(zhì)的壓力相平衡，建立1個新的密封結(jié)構(gòu)來堵寨泄漏孔隙各通道，阻塞介質(zhì)的外泄。

2.2 帶壓堵漏的效益評估。帶壓堵漏的優(yōu)點在于不需要停機或?qū)ο到y(tǒng)進行隔離，不需對系統(tǒng)進行泄壓，從而節(jié)省大量的能源和人力，大大減少了因設(shè)備隔離或停機而帶來的電量損失，而且經(jīng)臨時堵漏處理的設(shè)備能滿足正常運行工況的要求，不需要降低設(shè)備出力，保證機組的連續(xù)運行狀態(tài)。其產(chǎn)生的經(jīng)濟效益非?？捎^，以300MW機組為例，蒸汽和凝結(jié)水系統(tǒng)的泄漏點消除，均需要在停機后2天開始進行；給水系統(tǒng)的泄漏點消除，需在停機后1天開始進行；潤滑油系統(tǒng)的泄漏點消除，則需在停機后7天開始進行。如果以日均負(fù)荷600MW，平均出廠電價0.2元/kWh計算，每天可減少120萬元的損失。再算上機組1次啟停所帶來的燃油、除鹽軟化水、外購電量等的損失和啟停費用，共計170萬元。

隨著機組停運時間的延長，機組啟動費用還需增加。而且設(shè)備每經(jīng)1次啟停，壽命也會相應(yīng)減少。2001年1月，某廠300MW機組高壓加熱器出口電動門自密封泄漏，導(dǎo)致高壓加熱器停運，供電煤耗因此增加10g/kWh，發(fā)電煤價以120元/t計算，發(fā)電成本增加7200元/d，由此可見，進行帶壓堵漏是十分必要的。

3 發(fā)電廠管閥系統(tǒng)的帶壓堵漏方法

3.1 高溫管道焊縫泄漏。火力發(fā)電廠中高溫高壓管道較多，管道出現(xiàn)泄漏的可能性較大，對高溫高壓管道的焊縫泄漏一般采用捻壓堵漏、焊補堵漏法等。徐塘電廠5撐機組主蒸汽導(dǎo)管疏水三通由于應(yīng)力集中原因，管道在受熱膨脹后，焊縫拉裂，漏汽量很大，嚴(yán)重影響機組安全運行，機組無停機計劃，采用其它辦法根本無法解決。

3.1.1 加焊閥門堵漏法。螺栓脫落，容易造成主風(fēng)外泄，需要在該處漏點采用加焊閥門堵漏法，打開閘閥然后降管子蓋在漏點上焊住短管，關(guān)閉閘閥即可止漏。

3.1.2 卡箍堵漏法。用卡子降泄漏部位卡死而達到止漏方法，主要適用于易燃、易爆的部位，主要是觀察泄漏處的尺寸決定卡箍的尺寸，緊固的螺栓個數(shù)按卡箍尺寸設(shè)置，對稱擰緊即可止漏。

3.1.3 強壓注膠堵漏法。利用密封膠體堵在泄漏部位，這種方法適用于在高溫、高壓部位和易燃、易爆場合，在用高壓注射入泄漏點后迅速固化而進行堵漏，油壓推動注射槍的活塞，將密封劑注射入密封內(nèi)部空間，達到堵漏目的，夾具的設(shè)計原則要在泄漏處保持適當(dāng)?shù)目臻g，以便注入足以將漏點密封的密封劑計量。

3.2 閥門盤根室泄漏，泄漏較小，沿閥桿方向鉆孔，然后焊接注膠嘴，強行注膠堵漏。泄漏量大，可以在盤根室上鉆一個通孔，可以進行強注式堵漏，然后將外殼與門蓋焊接封閉，最后關(guān)上放水門即可。

3.2.1 銅絲圍堵法。檔兩法蘭間隙較小，泄漏介質(zhì)壓力低的帶壓堵漏時，可以直接安放螺栓專用注劑接頭，防止泄漏量增加，將直徑略小于泄漏法蘭間隙的銅絲嵌入到法蘭間隙中就組成新的密封腔，從泄漏點相反處依次進行。

3.2.2 鋼帶圍堵法。采用鋼帶圍堵法進行動態(tài)密封作業(yè)。它對兩法蘭同軸度有較高要求，對法蘭間隙均勻程度要求不高。根據(jù)法蘭尺寸確定安裝注劑接頭的數(shù)量。安裝鋼帶時，應(yīng)將鋼帶位于兩法蘭的間隙上，把連接螺栓稍擰幾扣，再把兩個過渡，繼續(xù)擰緊螺栓，最終形成完整的密封空腔，然后進行動態(tài)密封作業(yè)。

3.2.3 法蘭的凸形夾具堵法。在考慮加工尺寸精確下，整體的凸形法蘭夾具上安裝旋塞閥，注劑孔應(yīng)處于兩法蘭連接螺栓的中間，夾具螺栓擰緊后，注劑從離泄漏點最遠處開始注入，逐漸靠近泄漏點。

4 火力發(fā)電廠管閥系統(tǒng)泄漏的預(yù)防措施

4.1 做好鍋爐受熱面材料及受熱面管制造過程中的監(jiān)督、檢查和檢驗工作，對不同廠家或同一廠家不同批次的材料均應(yīng)進行檢查和檢驗，確保管材和材質(zhì)的質(zhì)量合格。受熱面加工時要嚴(yán)格控制加工工藝，特別是彎管、焊接和熱處理工藝，確保材料品質(zhì)和制造質(zhì)量符合要求。

4.2 做好安裝時期的過程質(zhì)量控制，防止有內(nèi)凹、刮傷、重皮和裂紋等超標(biāo)缺陷管子被安裝使用，防止將雜物遺留在管內(nèi)；構(gòu)建詳細的質(zhì)量檢查和驗收體系，并由施工單位、監(jiān)理單位和使用單位質(zhì)量負(fù)責(zé)人簽證落實；對受監(jiān)焊口做到100%探傷檢驗，保證全部合格，不留隱患。

4.3 鍋爐運行過程的管理措施。鍋爐的啟動和停爐，要嚴(yán)格按照啟、停曲線要求進行，控制鍋爐參數(shù)和各受熱面的管壁溫度在允許范圍內(nèi)并嚴(yán)密監(jiān)視，及時調(diào)整以防升溫和升壓速率過大而造成“四管”損傷；對于超臨界機組，要嚴(yán)格監(jiān)控鍋爐各運行參數(shù)和汽、水品質(zhì)，防止超溫和超壓，控制好汽水分離器水位，防止高水位時蒸汽帶水而影響蒸汽品質(zhì)，發(fā)現(xiàn)受熱面有超溫現(xiàn)象要及時調(diào)整；鍋爐燃燒器要對稱均勻地投入，保證火焰中心適宜，不沖刷水冷壁，同時控制好風(fēng)量，避免風(fēng)量過大或缺氧燃燒；優(yōu)化吹灰方式，防止受熱面管被吹損；鍋爐結(jié)渣時，應(yīng)及時進行吹灰和清除，防止形成大渣塊。

經(jīng)過反復(fù)的實踐摸索，帶壓堵漏已逐漸成為一項成熟的技術(shù)，隨著該技術(shù)的不斷推廣、應(yīng)用，操作工藝趨于標(biāo)準(zhǔn)化，新的工藝也將產(chǎn)生，適應(yīng)生產(chǎn)的需要，其產(chǎn)生的經(jīng)濟效益將更加顯著。

5 結(jié)束語

綜上所述，只有做好了發(fā)電廠管閥系統(tǒng)的維護工作，并針對帶壓堵漏技術(shù)進行研究，在泄漏出現(xiàn)的時候及時的堵住泄漏，才能夠真正提高發(fā)電廠管閥系統(tǒng)的運行安全性和質(zhì)量。

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