火電廠鍋爐聯(lián)箱安裝和運行階段典型缺陷分析探索

姚燕強(qiáng)

（國電泉州熱電有限公司，福建 泉州 362000）

在火電廠鍋爐組成結(jié)構(gòu)中，聯(lián)箱屬于非常重要的組成構(gòu)件。該結(jié)構(gòu)主要由聯(lián)箱筒體、長短管接頭和封頭拼接在一起，其拼接方式主要以焊接操作為主。由于聯(lián)箱結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜一些，在焊接過程中，需要綜合考慮各類型材料組裝在一起的焊接操作工藝，如果出現(xiàn)問題，勢必會影響后續(xù)使用過程的安全等級。通過提升聯(lián)箱焊接質(zhì)量，對提升火電廠鍋爐運行穩(wěn)定性，延長鍋爐使用壽命有著積極的意義。

1 火電廠鍋爐聯(lián)箱安裝階段的典型缺陷

1.1 聯(lián)箱對接焊縫表面裂紋

1.1.1 缺陷類型

某火電廠在安裝聯(lián)箱設(shè)備之前，對聯(lián)箱設(shè)備的基本情況進(jìn)行了解，發(fā)現(xiàn)焊縫表面存在許多裂縫，所產(chǎn)生的焊縫表面裂縫主要集中在焊縫熔合線的位置，同時該裂縫的主要類型為周圈斷續(xù)裂縫，也就是所有的焊接裂縫圍繞在周圈范圍內(nèi)，并且裂縫并不連續(xù)，在簡單處理之后，裂縫還會重新出現(xiàn)在其他位置，表明該類型裂紋的出現(xiàn)具有較好的延遲性。除此之外，部分裂紋還集中出現(xiàn)在焊縫表面，此類型焊縫的規(guī)模較小，并且裂縫延伸較淺，在對裂紋進(jìn)行打磨處理之后，裂縫會暫時消失，但是在后續(xù)使用過程中，裂縫還會重新出現(xiàn)在接縫處，與第一種裂縫類似，該類型的裂縫也具有較高的延遲性。在對此類問題進(jìn)行處理時，檢修人員需要明確導(dǎo)致此類裂縫產(chǎn)生的具體原因，如果無法分析出此類問題的產(chǎn)生原因，則需要返回原廠進(jìn)行更換。

1.1.2 實際檢測要點

為了提高聯(lián)箱的實際安裝質(zhì)量，在正式安裝之前，檢測人員需要對其進(jìn)行全面性檢查，具體的檢查內(nèi)容可以分為以下幾點內(nèi)容：第一，交流電磁軛檢查?；痣姀S鍋爐在生產(chǎn)過程中，單位時間產(chǎn)生的熱量非常聚集，為了確保聯(lián)箱結(jié)構(gòu)運行的穩(wěn)定性，通常都會適當(dāng)加大聯(lián)箱零件的厚度，針對厚度較大的構(gòu)建，交流電磁軛檢測方法的適用性非常強(qiáng)，在實際工作過程中，交流電滲入的深度非常高，可以對整體零件穩(wěn)固性進(jìn)行全方位檢測，從而明確故障缺陷位置，便于后續(xù)檢測過程的進(jìn)行。第二，反差增強(qiáng)劑進(jìn)行檢測。該檢測方法在應(yīng)用過程中，主要依托于磁粉數(shù)量、分布等情況對聯(lián)箱故障情況進(jìn)行檢測，該方法主要以肉眼觀測為主，可以通過對比磁粉和工作表面的對比度，一般情況下，如果兩者對比度較大，可以更容易找到缺陷的位置，提高缺陷的檢出率[1]。

1.2 聯(lián)箱對接焊縫層間微裂紋

1.2.1 聯(lián)箱缺陷情況

某火電廠在零件運行的過程中，對層間缺陷反射信號進(jìn)行檢測，根據(jù)以往檢測檢驗，判定聯(lián)箱零件反射信號指標(biāo)并沒有太大變化，還沒有達(dá)到需要將其判廢的程度，為了得到更加準(zhǔn)確的檢測結(jié)果。利用TOFD方法對結(jié)構(gòu)完整度進(jìn)行檢測，發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)出現(xiàn)了多處深度較大的裂縫，其深度基本保持在30 mm左右，對此類缺陷進(jìn)行相應(yīng)的原因分析，分析過程中應(yīng)用了磁粉檢測法對其分布情況、裂縫長度、裂縫寬度等參數(shù)進(jìn)行了解。因為在實際檢測過程中，得到了TOFD方法的輔助，因此所得到的故障類型數(shù)據(jù)準(zhǔn)確度非常高，實現(xiàn)了缺陷數(shù)據(jù)信息的精準(zhǔn)定位測量[2]。

1.2.2 實際檢測要點

缺陷波反射高度。常規(guī)超聲波探傷對裂紋等平面型缺陷敏感，但鋼焊縫裂紋較細(xì)小，其裂紋特殊形態(tài)決定了其反射信號波幅，故探傷標(biāo)準(zhǔn)可參照《管道焊接接頭超聲波檢驗技術(shù)規(guī)程》，但掃查靈敏度要相應(yīng)提高，以保證缺陷能有效檢，對于層間缺陷反射波幅在DAC曲線定量線附近及以上的反射信號要特別注意。第二，缺陷波動態(tài)波形。在對層間缺陷檢測過程中，應(yīng)根據(jù)其動態(tài)波形、波幅高度、所處位置、缺陷指示長度等，結(jié)合SA335-O91鋼的焊接性能綜合分析，防止缺陷漏檢，對于反射波動態(tài)波形具備裂紋特征的，可從嚴(yán)判傷。第三，TOFD檢測。因TOFD方法具有顯示直觀、測量精度高等優(yōu)點，故在檢測過程中，如果條件允許時應(yīng)增加TOFD檢測，以確定層間微裂紋缺陷是否存在，不推薦使用射線檢驗方法對缺陷進(jìn)行復(fù)核。

2 火電廠鍋爐聯(lián)箱運行階段的典型缺陷

2.1 聯(lián)箱管座角焊縫裂紋

2.1.1 缺陷情況

某火電廠在零件運行的過程中，對層間缺陷反射信號進(jìn)行檢測，根據(jù)以往檢測檢驗，判定聯(lián)箱零件反射信號指標(biāo)并沒有太大變化，還沒有達(dá)到需要將其判廢的程度。同時企業(yè)采用宏觀檢測的方法對聯(lián)箱運行情況進(jìn)行判定，發(fā)現(xiàn)以聯(lián)箱為核心位置的區(qū)域，集箱支吊架的許多位置都相繼出現(xiàn)了結(jié)構(gòu)變形、結(jié)構(gòu)松動等問題，但是主結(jié)構(gòu)并沒有出現(xiàn)什么問題，對此企業(yè)擴(kuò)大檢測范圍，將其相鄰的管道情況進(jìn)行了實際檢測，檢測結(jié)果表明，在相鄰的管道中，有一根管道結(jié)構(gòu)中存在應(yīng)用缺陷，缺陷主要是表面裂紋，在經(jīng)過簡單打磨之后，裂紋的問題得到解決，但是此裂縫的產(chǎn)生是否具備延時性，還需要在隨后的檢測環(huán)節(jié)中，進(jìn)行進(jìn)一步的觀察測量。

2.1.2 檢測要點

結(jié)合上述鍋爐運行過程中出現(xiàn)聯(lián)箱結(jié)構(gòu)問題，綜合評價得出該結(jié)構(gòu)的裂縫在管座角焊縫處存在的較多。焊縫處一般都會受到外部應(yīng)力和內(nèi)部應(yīng)力的作用，尤其是拐角位置，應(yīng)力作用更強(qiáng)，這也是導(dǎo)致管道出現(xiàn)裂縫的主要原因。為了解決此類問題，在常規(guī)檢測過程中，技術(shù)人員需要加強(qiáng)對聯(lián)箱附屬結(jié)構(gòu)的完整度檢測，采用宏觀檢測或微觀檢測的方法，及時發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)問題，提高問題的解決效率。在具體檢測操作過程中，工廠還需要提前制定比較完善的巡查制度，對于每一次檢修情況進(jìn)行記錄，采取定責(zé)制度。如果發(fā)現(xiàn)聯(lián)箱相關(guān)零件檢測出現(xiàn)了此類問題，需要及時處理，從而提高所有檢測人員的重視程度，減少此類事件的發(fā)生概率。

2.2 聯(lián)箱筒體內(nèi)壁裂紋

2.2.1 缺陷情況

某火電廠在聯(lián)箱設(shè)備運行過程中，對聯(lián)箱設(shè)備進(jìn)行常規(guī)的檢測維修，發(fā)現(xiàn)焊縫表面存在許多裂縫，所產(chǎn)生的焊縫表面裂縫主要集中在內(nèi)套筒當(dāng)中，為了確定結(jié)構(gòu)的具體損傷情況，技術(shù)人員采用超聲波探測的方法對其進(jìn)行探傷檢測，發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)反饋出比較強(qiáng)的缺陷反射信號，針對此類情況，檢測人員對缺陷波的波長和周期規(guī)律進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)聯(lián)箱筒體內(nèi)壁出現(xiàn)了大面積裂紋，此類裂紋都具有一定的深度和長度，最后只能對其進(jìn)行更換，返回原廠家。

2.2.2 檢測要點

結(jié)合上述問題，檢測人員需要加強(qiáng)以往檢修效率，在常規(guī)檢測過程中，技術(shù)人員可以采用超聲波檢測的方法對結(jié)構(gòu)內(nèi)壁完整度進(jìn)行檢測，及時發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)問題，提高問題的解決效率。同時，工廠還需要提前制定比較完善的巡查制度，對于每一次檢修情況進(jìn)行記錄，在出現(xiàn)問題的時候可以根據(jù)記錄反饋，盡快找到問題位置，加快問題處理效率。

3 結(jié)語

電能已經(jīng)成為居民日常生活中的重要能源構(gòu)成，而火力發(fā)電依舊是我國主要的發(fā)電模式。在火電廠鍋爐組成結(jié)構(gòu)中，聯(lián)箱屬于非常重要的組成構(gòu)件。如果聯(lián)箱運行過程中出現(xiàn)什么問題，將直接影響到結(jié)構(gòu)使用的安全等級。通過提升聯(lián)箱焊接質(zhì)量，對提升火電廠鍋爐運行可靠性，提升實際生產(chǎn)過程的安全性有著非常重要的推進(jìn)作用。