融入信息化的鍋爐受熱面換管質(zhì)量管控技術(shù)

杜承德

（華電國際鄒縣發(fā)電廠，山東鄒城 273522）

0 引言

燃煤鍋爐受熱面通常指水冷壁、省煤器、過熱器和再熱器。受熱面防磨、防爆檢查發(fā)現(xiàn)的缺陷超標(biāo)管段，需單獨更換，一般稱為“受熱面換管”。受熱面換管涉及安裝、焊接、金屬檢測等多個專業(yè)，工序復(fù)雜，隱蔽點多，工藝要求高。當(dāng)前超超臨界燃煤發(fā)電機組容量大，蒸汽參數(shù)高，對安全運行提出了更高要求，因此研究受熱面換管質(zhì)量管控技術(shù)非常必要。

1 分析與防范質(zhì)量風(fēng)險

1.1 管段更換位置錯誤

錯割管子；割口位置出現(xiàn)偏差，超標(biāo)缺陷管段未完全割掉。此類問題如不能及時發(fā)現(xiàn)并糾正，已發(fā)現(xiàn)的缺陷或隱患將威脅機組安全可靠運行。

發(fā)生原因：①檢查記錄錯誤；②現(xiàn)場缺陷標(biāo)識錯誤；③管段更換前未現(xiàn)場核對。

防范措施：①對照檢查記錄，現(xiàn)場核對換管位置，檢查（測量）確認(rèn)缺陷；②更換管段焊口位置應(yīng)符合有關(guān)規(guī)程要求，且方便施工；③在確定切割的位置劃線，標(biāo)記清晰，當(dāng)場交底給作業(yè)人員并由其確認(rèn)。

1.2 異物遺留在受熱面管內(nèi)部

此類問題極易導(dǎo)致該管圈（段）堵塞、流量不足，最終過熱泄漏。異物如在入口聯(lián)箱出口管接頭部位堵塞，尤其是設(shè)計有節(jié)流孔（圈）的部位，會造成下游管段過熱爆管。

發(fā)生原因：①管口采用氣割，氧化鐵落入管口；②非水平管段割口順序錯誤，先切割上管口，后切割下管口，落入異物；③管口切割后封堵不規(guī)范、不及時，進入異物；④更換的新管內(nèi)有異物；⑤坡口打磨期間進入異物；⑥操作不慎，管口內(nèi)掉入異物，如切割機碎片、鋼磨頭等；⑦對口前未認(rèn)真進行內(nèi)部清理和排查。

防范措施：①受熱面管口、附件（鰭片、管夾等）切割須采用切割機，嚴(yán)禁氣割，如確因空間位置受限需采用氣割方式，必須經(jīng)過審批，并落實有關(guān)檢查措施；②對于非水平管段，先割下管口，采用薄板臨時封堵后，再割上管口；③切割后，管口內(nèi)及時塞入水溶紙，加裝金屬蓋，收工前貼“封條”，不定期檢查管口封堵的及時性和有效性；④坡口加工前做好封堵措施，在管口內(nèi)塞入水溶紙，上部加裝帶防脫落裝置的膠皮墊，及時清理加工過程中產(chǎn)生的碎屑，嚴(yán)禁不采取封堵措施直接進行坡口加工。

若管口內(nèi)意外進入異物，不得隱瞞，應(yīng)如實匯報，結(jié)合現(xiàn)場制定措施，取出異物。新管段做通球試驗，并進行管內(nèi)吹掃，確認(rèn)管道內(nèi)部暢通、無遺留異物后進行臨時封堵，等待對口。對口前管口內(nèi)部異物檢查：采用宏觀檢查、內(nèi)窺鏡等方式進行，確認(rèn)管口內(nèi)部干凈，無異物和其他異常情況。

1.3 材質(zhì)使用錯誤

主要指受熱面管材及管口（附件）焊接的焊材不符合要求。若應(yīng)使用高等級管材卻錯用低等級管材，會因管材性能不能滿足要求而失效。焊材用錯，則會直接影響焊口（縫）質(zhì)量，通過射線探傷不易發(fā)現(xiàn)，但在機組運行中很快會導(dǎo)致焊口失效。

發(fā)生原因：①未對管材、焊材、附件進行光譜檢測；②焊接前未確認(rèn)材質(zhì)；③焊后未進行焊縫材質(zhì)光譜檢測。

防范措施：①對接管口、新管、附件材質(zhì)光譜檢測，確認(rèn)材質(zhì)，在現(xiàn)場部件上注明材質(zhì)和安裝位置標(biāo)記，并出具檢測報告；②對所用焊材進行光譜復(fù)核，在鋼板上堆焊，打磨后做光譜檢驗并出具報告；③根據(jù)焊接工藝要求，對預(yù)焊接的管材、附件與采用的焊材進行核對，應(yīng)正確無誤；④對焊縫材質(zhì)進行光譜復(fù)核，確認(rèn)無誤。

1.4 安裝工藝不符合要求

受熱面換管，坡口加工質(zhì)量、焊接間隙等如不符合要求，容易出現(xiàn)工藝缺陷，增大焊接應(yīng)力，最終使焊口失效。

發(fā)生原因：工作人員技能不足或責(zé)任心不到位。

防范措施：①依據(jù)缺陷位置，對于切割后上、下游管段可能發(fā)生變形的位置，提前采取加固措施，避免管段變形導(dǎo)致對口困難；②檢查坡口加工形式、角度、偏斜度、鈍邊、內(nèi)外光潔度等，確認(rèn)符合要求；③正式對口前，檢查對口間隙、偏折度、錯口情況等，確認(rèn)符合要求后方可正式對口。

1.5 焊接工作失控

如焊口檢測合格率低，不合格的焊口需返工，不僅浪費人力、物力，還有可能延誤工期。若焊口質(zhì)量缺陷在運行期間暴露，則造成機組被迫停運。

發(fā)生原因：①沒有明確的焊接質(zhì)量計劃；②作業(yè)人員執(zhí)行程序不嚴(yán)格，關(guān)鍵工序降低工作標(biāo)準(zhǔn)或出現(xiàn)遺漏，焊接作業(yè)期間留下隱患，焊后檢查、探傷不能及時發(fā)現(xiàn)焊接缺陷。

防范措施：①由專業(yè)技術(shù)人員編制焊接質(zhì)量計劃，明確質(zhì)量要求，經(jīng)審批后發(fā)至相關(guān)作業(yè)人員和驗收人員；②檢查焊接人員資質(zhì)證書、交底、實際操作考試情況等，確認(rèn)符合要求；③采用焊接專用水溶紙，由焊接作業(yè)人員制作，防止因氣室制作不規(guī)范影響焊接質(zhì)量或?qū)е鹿芏味氯?；④監(jiān)督進行焊前預(yù)熱和焊后熱處理，確認(rèn)符合要求，防止因執(zhí)行不到位或遺漏影響焊接質(zhì)量。

受熱面管焊口須100%射線探傷合格。附件安裝焊縫，尤其是與受熱面管連接的焊縫，均進行探傷檢查，確認(rèn)合格。

1.6 因換管產(chǎn)生新缺陷

主要包括管段切割過程中及焊接作業(yè)時誤傷相鄰管段、附件安裝質(zhì)量問題等。如發(fā)現(xiàn)、處理不及時，這些缺陷被帶入機組運行中，同樣影響機組運行的安全可靠性。

發(fā)生原因：①作業(yè)人員施工工藝不當(dāng)，野蠻施工；②因不重視受熱面附件的安裝質(zhì)量而產(chǎn)生新的隱患。

防范措施：①對于切割機易誤傷到的相鄰管段，提前采取捆扎防磨瓦等方式進行防護；②管口切割后，檢查附近管段，如存在誤割傷部位，留存記錄并在新管對口前處理；③由具備資質(zhì)的高壓焊工進行焊接，執(zhí)行材質(zhì)確認(rèn)、預(yù)熱、熱處理、探傷等工序；④安裝后，對照原圖紙檢查，確認(rèn)安裝正確；⑤檢查確認(rèn)有無電焊誤傷的缺陷，如存在誤傷缺陷則如實記錄，處理后應(yīng)驗收合格。

2 編制關(guān)鍵點控制流程

按照上述質(zhì)量風(fēng)險分析及防范措施，總結(jié)可能影響質(zhì)量的關(guān)鍵點，按照受熱面換管工序，將各關(guān)鍵點依先后順序整理成控制流程（圖1），對受熱面換管作業(yè)步驟進行規(guī)范和引導(dǎo)，可避免因作業(yè)人員業(yè)務(wù)技能不足導(dǎo)致關(guān)鍵點遺漏。

3 編制關(guān)鍵點簽證卡

根據(jù)有關(guān)規(guī)程、規(guī)定，結(jié)合經(jīng)驗、教訓(xùn)，編制每一個關(guān)鍵點的控制要求，可統(tǒng)一關(guān)鍵點檢查人員的檢查標(biāo)準(zhǔn)，并實現(xiàn)對作業(yè)人員的引導(dǎo)，避免因人員業(yè)務(wù)技能不足導(dǎo)致關(guān)鍵點失控。例如“對口前管口內(nèi)部異物檢查”簽證卡（表1）。

4 研究采用信息化手段實現(xiàn)管控

將關(guān)鍵點控制流程及簽證卡與信息化技術(shù)相融合，研究通過信息化手段強化受熱面換管作業(yè)的質(zhì)量管控。研究開發(fā)管理軟件，實現(xiàn)PC 端、手機移動端協(xié)同應(yīng)用、信息同步。將控制流程、簽證卡植入軟件中，控制流程中每一個關(guān)鍵點都是一道“關(guān)卡”。在關(guān)鍵點的執(zhí)行上，作業(yè)負(fù)責(zé)人通過移動端即時記錄，確認(rèn)簽字；在質(zhì)檢點的驗收上，驗收人員現(xiàn)場見證，并在移動端簽字確認(rèn)。移動端數(shù)據(jù)一次錄入、保存，信息共享。出現(xiàn)跨越關(guān)鍵點時，系統(tǒng)給出提醒，閉鎖下一步工作。從管理手段上引導(dǎo)和監(jiān)督作業(yè)人員、驗收人員責(zé)任到位。

圖1 鍋爐受熱面換管質(zhì)量控制流程

表1 鍋爐受熱面換管質(zhì)量關(guān)鍵點簽證卡

5 結(jié)語

受熱面換管關(guān)鍵點控制流程及簽證卡的信息化技術(shù)研究，可實現(xiàn)作業(yè)指導(dǎo)功能，規(guī)范檢修人員、驗收人員作業(yè)行為，將有益于鍋爐受熱面及其他承壓部件、管段更換工作的質(zhì)量控制。同時可減輕工作人員的資料整理負(fù)擔(dān)，提高工作效率。