水冷壁管搶修新工藝方法

吳文鴻　何富?！≈芰帧￡悋?/p>

摘要：鍋爐受熱面泄漏是影響機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行的重要原因之一，以貴州興義電力發(fā)展有限公司水冷壁管泄漏搶修為例，針對(duì)火力發(fā)電廠鍋爐水冷壁爆管搶修時(shí)間較長，搶修時(shí)需投入大量的人力物力的特點(diǎn)進(jìn)行分析，提出了一種新型搶修工藝方法，并通過在貴州興義電廠的實(shí)踐應(yīng)用，證明這種搶修方法可以減輕勞動(dòng)強(qiáng)度、減少搶修時(shí)間及搶修費(fèi)用，提高機(jī)組的有效利用小時(shí)數(shù)和經(jīng)濟(jì)效益。關(guān)鍵詞：水冷壁管;搶修;方法

中圖分類號(hào)：TK224

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：2095-6487（2019）03-0113-02

0引言

興義電力有限公司一期2X600MW機(jī)組，采用北京巴布科克·威爾科克斯有限公司引進(jìn)美國B&W公司技術(shù)生產(chǎn)的B&WB-1900/25.4-M型超臨界參數(shù)“W”火焰鍋爐，其主要型式為超臨界參數(shù)、垂直爐膛、一次中間再熱、平衡通風(fēng)、固態(tài)排渣、全鋼構(gòu)架、露天布置的P型直流鍋爐，整個(gè)爐膛由下部垂直水冷壁和上部垂直水冷壁構(gòu)成。自機(jī)組投產(chǎn)以來，#1、#2爐水冷壁管多次出現(xiàn)泄漏和爆管，以致頻繁搶修。據(jù)統(tǒng)計(jì)，鍋爐水冷壁管泄漏位置多集中在鍋爐標(biāo)高41.8m爐膛前后墻中心線附近，按照正常換管工藝方法開展搶修工作，由于水冷壁管及管間距均較?。ㄋ浔诠転棣?0x5.8mm，間距為15mm），焊接時(shí)需要從爐膛內(nèi)部使用爐內(nèi)檢修平臺(tái)開展工作，由此增加了不少人力、物力、財(cái)力和時(shí)間，每次搶修工期至少需要7天以上，對(duì)公司的經(jīng)濟(jì)效益和順利完成年度發(fā)電目標(biāo)和任務(wù)造成較大影響，同時(shí)也存在較大的安全隱患。針對(duì)以上情況，對(duì)水冷壁管搶修工作進(jìn)行全面分析，提出水冷壁管搶修新工藝方法，以減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，縮短搶修時(shí)間，降低搶修費(fèi)用。

1設(shè)備簡介

興義電力有限公司一期2X600MW機(jī)組整個(gè)爐膛四周為全焊式膜式水冷壁，由下部垂直水冷壁和上部垂直水冷壁構(gòu)成，“下爐膛水冷壁全部采用了普通內(nèi)螺紋管和優(yōu)化多頭內(nèi)螺紋管，由1854根水冷壁管組成34個(gè)回路，上部爐膛均采用光管膜式水冷壁，由1830根水冷壁管組成18個(gè)回路。上爐膛深度9350mm，下爐膛深度16550mm，爐膛寬度31813mm，總高54126mm。

水冷壁下部管子為普通內(nèi)螺紋管（MLR）和優(yōu)化多頭內(nèi)螺紋管（OMLR），下部爐膛水冷壁管規(guī)格為φ30x5.8mm，上部為φ28x5.8mm，材料為15CrMoG，節(jié)距為45mm，扁鋼規(guī)格為15X8mm，材料為15CrMo。

2水冷壁管故障分析

由全焊式水冷壁通過鰭片焊接連接（如圖1所示），對(duì)此，機(jī)組運(yùn)行過程中難免存在管壁之間存在溫差，以致局部受力不均缺陷，當(dāng)應(yīng)力集中到一個(gè)點(diǎn)時(shí)，由于應(yīng)力過大會(huì)導(dǎo)致局部水冷壁管被拉裂，造成機(jī)組非停事件發(fā)生。我廠從2011年投產(chǎn)運(yùn)行至今，水冷壁管多次出現(xiàn)拉裂泄漏事故，從現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況來看，鍋爐標(biāo)高42米爐膛前后墻中心線附近水冷壁管容易被拉裂泄漏。經(jīng)分析總結(jié)發(fā)現(xiàn)拉裂原因?yàn)椋涸摬课坏乃浔诠苡捎谖挥谌紵魃喜?，其所受熱?fù)荷較其它水冷壁管要大，且受到爐膛膨脹和擺動(dòng)拉應(yīng)力的作用，因此，該部位的水冷壁管特別容易被拉裂，以致造成泄漏爆管。

3新?lián)屝迵Q管方法的提出

水冷壁管泄漏位置主要位于爐膛標(biāo)高42m左右位置，由于水冷壁管較小，且節(jié)距較窄，管與管之間通過密封片焊接處理，因此，當(dāng)發(fā)生水冷壁管泄漏，在進(jìn)行搶修時(shí)，采取爐外更換水冷壁管時(shí)無法完全焊接，最多只能焊接管子周向的2/3左右，爐內(nèi)部分焊口由于位置不夠而焊接不了（如圖2所示）。按照原有水冷壁管泄漏搶修換管方法，要在爐膛內(nèi)搭架子或使用爐內(nèi)檢修平臺(tái)到泄漏位置部位進(jìn)行施焊，這種搶修方法不但搶修工期長，而且給搶修工作帶來諸多不便，由于我廠水冷壁管泄漏位置較高，進(jìn)入爐內(nèi)開展搶修工作存在較大安全隱患。針對(duì)以上情況，我們對(duì)水冷壁管搶修工作進(jìn)行全面分析，提出“延伸水冷壁管”進(jìn)行爐外焊接的工作方法[2]。所謂“延伸水冷壁管”焊接，就是將水冷壁管上下口彎出爐外（如圖3所示），然后配制彎頭對(duì)口焊接，管口焊接完畢后，水冷壁密封進(jìn)行單邊滿焊，另一邊電焊，然后在換管部位做密封盒澆注澆注料密封處理，整個(gè)搶修工作完全在爐外完成。

4搶修方案

水冷壁管規(guī)格為φ30x5.8nmm，，材質(zhì)為SA213T12，管間距為45mm，綜上特點(diǎn)制定了如下的搶修方案：

（1）割除泄漏的水冷壁管及左右兩側(cè)水冷壁管，共割掉三根管子，管子長度為沿泄漏點(diǎn)上下400mm。

（2）上下鰭片各割300mm，將管子鰭片沿管壁割除，且打磨清理干凈，檢查是否損傷管子。

（3）現(xiàn)場(chǎng)將每一根管子上下口采用熱彎方式往爐外方向彎出，彎曲半徑R=100左右，彎曲角度≥35°（如圖3所示）

（4）根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)管子彎管情況，用彎管機(jī)配制水冷壁管，要求所配制的水冷壁管彎曲半徑R=100左右，彎曲角度≥35°（如圖4所示）。

（5）按照檢修規(guī)程中水冷壁管換管工藝標(biāo)準(zhǔn)要求焊接管口，焊接完畢后用超聲波或射線檢測(cè)焊口，需符合焊接規(guī)程要求。

（6）水冷壁管焊接完畢后恢復(fù)密封，密封焊接時(shí)要求單面滿焊，另一面采取間斷焊的方式焊接。

（7）密封焊接完畢后，在換管部位做密封盒，且在密封盒內(nèi)澆注澆注料，要求澆注料完全填滿整個(gè)密封盒（如圖5所示）。

5效益分析

以興義電廠例，傳統(tǒng)爆管搶修是在水冷壁管爆管后鍋爐放水完畢開始的，這中間包括鍋爐冷爐、爐內(nèi)搭架、水冷壁割管、打焊接坡口、焊接、爐內(nèi)拆架等搶修工藝;其中由于冷爐時(shí)間較長，爐內(nèi)搭拆架臺(tái)需要大量的人力物力，搶修時(shí)間至少需要7天。而“延伸水冷壁管”搶修方法是在鍋爐放水后，在爐外割管、打坡口、焊接恢復(fù)就可以了，只需3天就完成爆管搶修工作。兩方法比較，后者每次搶修至少多發(fā)電量4800萬KWh，折合人民幣1687.2萬元，還節(jié)省了搭拆架臺(tái)所需的大量人力物力。同時(shí)，從爐外開展搶修工作，能夠完全避免使用爐內(nèi)檢修平臺(tái)帶來的一系列問題和安全隱患[3]。

6結(jié)束語

2013年興義電廠首次在#1爐前墻水冷壁中部42m處采用這種搶修方法，到目前為止，這種焊接方式已經(jīng)被多次采用，2014年4月份#1爐后墻水冷璧中部42m處采用這種方法進(jìn)行搶修更換的水冷壁管一直運(yùn)行至2015年7月份才從爐內(nèi)進(jìn)行更換處理，期間未出現(xiàn)任何異常及泄漏。由此可見，這種搶修方法是可行的。隨著現(xiàn)代機(jī)組負(fù)荷越來越大，爐膛的高度越來越高，搭、拆架子或爐內(nèi)檢修平臺(tái)將浪費(fèi)更多的人力、物力和財(cái)力，且搶修時(shí)間越長。而“延伸水冷壁管”搶修方法大大縮短了停爐搶修工期，減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度，使這種搶修變得簡單、快捷，有效提高機(jī)組年利用小時(shí)數(shù)，對(duì)提高經(jīng)濟(jì)效益有突出作用，因此，這種搶修方法在火力發(fā)電廠中具有一定的實(shí)用價(jià)值。

參考文獻(xiàn)

[1]許源.“開天窗”搶修水冷壁爆管焊接工藝在韶關(guān)發(fā)電廠的應(yīng)用[J].科技資訊，2011（5）：26-29.

[2]馮玉東.熱電廠10CrM0910厚壁鋼管的工藝焊接方法和參數(shù)選擇及工藝控制措施分析[C].建筑科技與管理學(xué)術(shù)交流會(huì)，2015.

[3]王云，鄭峰毅.電站鍋爐小徑厚壁管對(duì)接焊縫射線透照工藝探討[J].建筑科技與管理，2011：68.