火電企業(yè)鍋爐四管精細化檢修管理創(chuàng)新與應用

王甲安，石巖，孫科，常浩

（華電電力科學研究院有限公司，浙江 杭州 310030）

火電企業(yè)鍋爐四管（水冷壁、過熱器、再熱器、省煤器及集箱）泄漏是造成機組非計劃停運的主要原因之一。鍋爐四管泄漏后，停爐處理耗費大量工時、財力，企業(yè)經(jīng)濟、社會效益損失巨大。如何有效防止鍋爐四管泄漏，提高鍋爐四管健康水平，是火電企業(yè)關注的焦點問題之一。鍋爐四管長期在煙氣、溫度、工質(zhì)、應力等因素綜合作用下，金屬表面狀態(tài)及微觀組織性能會逐步劣化，這些劣化的宏觀形貌及微觀特征是可以通過相應的檢驗檢測手段去發(fā)現(xiàn)和預測的，機組檢修期間如沒有對受熱面管深入檢驗檢測并及時消缺處理，部分受熱面薄弱部位存在的缺陷將隨機組運行逐漸擴展，嚴重時將造成鍋爐受熱面泄漏事故，影響機組安全穩(wěn)定運行。目前，隨著科學技術的發(fā)展，人們對于四管泄漏的原因，已經(jīng)有了較為深刻的認識，對于四管泄漏的預防，也有了更多的制度和措施，但是，在具體的實施過程中存在諸多問題，主要表現(xiàn)在： 檢 不全面，存在盲點； 修 不到位，遺留缺陷；過程質(zhì)量控制與監(jiān)督不務實，再好的制度和措施也成為一紙空談。因此，把預防工作做好，充分利用檢修期對鍋爐四管開展精細化檢修就顯得非常關鍵。

1 內(nèi)涵

鍋爐四管精細化檢修管理的內(nèi)涵就是 精檢細檢，精修細修 ，以期達到 檢必檢細，修必修優(yōu) 。 檢 是 修的前提， 檢 要全面、細致、深入，檢必檢細， 修 是 檢的閉環(huán)處理，修必修優(yōu)。主要體現(xiàn)在3 個方面：

一是 檢 前準備精細化，圍繞著 人、機、料、法、環(huán)五個因素來控制，其中， 人 是指檢驗人員， 機 是指必備的工器具， 料 是指技術資料， 法 是指科學的工作方法， 環(huán) 是指作業(yè)環(huán)境，具體見表1 所示。

二是過程控制精細化，整個鍋爐四管精細化檢驗實施以工單流轉(zhuǎn)的形式，注重文件體系的建立和貫徹執(zhí)行，對檢查發(fā)現(xiàn)的每一項缺陷，做專門的技術分析，提出相應的消缺處理措施或建議，提交缺陷報告單并現(xiàn)場交底確認。

三是缺陷修理精細化，針對每一類型的缺陷編制相應的具體施工方案，做到科學施工，科學處理，同時，對交付的修后處理情況跟蹤復檢，閉環(huán)管理。

表1 檢前準備精細化的控制要點

表2 鍋爐四管典型失效類型

2 具體做法

2.1 建立四管多維度信息數(shù)據(jù)庫

鍋爐四管由于內(nèi)部介質(zhì)、外部運行環(huán)境及所用材質(zhì)的不同其失效機理不盡相同，不同的失效方式需采取不同的檢測手段，提出具體的防范措施。結合近年來集團公司火電機組發(fā)生的鍋爐受熱面管泄漏停機事件，針對每一起鍋爐四管泄漏進行失效分析，系統(tǒng)分析鍋爐四管失效形式、機理及其原因，優(yōu)化鍋爐四管失效模式，提出了6 類失效機理24 類失效類型，如表2 所示，并基于失效機理建立了防止鍋爐受熱面失效的對策，提出了監(jiān)督檢驗內(nèi)容與防治重點。依托技術監(jiān)督信息平臺，建立集團公司四管信息數(shù)據(jù)庫，以同類型機組、泄漏部件、失效機理、運行參數(shù)、部件規(guī)格、部件材料為要點，開發(fā)接入、檢索、對比、評估、預警等功能模塊，實現(xiàn)縱向數(shù)據(jù)及橫向數(shù)據(jù)比對分析，評估鍋爐四管檢驗內(nèi)容，指導調(diào)整鍋爐四管精細化檢驗。

2.2 基于大數(shù)據(jù)指引的技術路線

據(jù)統(tǒng)計，四管泄漏部件主要發(fā)生在過熱器、水冷壁，占比近75%，其次是再熱器和省煤器。過熱器管失效原因主要是由于異物堵塞（包括氧化皮）造成管內(nèi)汽水流量減少，過熱爆管以及長伸縮式吹灰器吹損管壁，減薄爆管，占比達70%，如果能夠有效解決過熱器的過熱和吹損減薄問題，就能大幅度減少過熱器泄漏。水冷壁失效原因主要是磨損、過熱與應力拉裂，及時發(fā)現(xiàn)并處理水冷壁的磨損超標、鼓包、變形與拉裂部位，就可減少水冷壁泄漏近80%。圖1 是近3年某集團公司鍋爐四管泄漏臺次按泄漏部件統(tǒng)計。

傳統(tǒng)的鍋爐四管檢查以 眼看手摸 方式為主，能夠發(fā)現(xiàn)受熱面管磨損減薄、鼓包、變形或已經(jīng)發(fā)生拉裂的部位，但是，對目前超臨界、超超臨界機組鍋爐四管普遍存在的氧化皮、蠕變、過熱、疲勞損傷、應力集中等導致的泄漏無法檢測。鍋爐四管精細化檢驗工作就是依據(jù)大數(shù)據(jù)庫，掌握同型鍋爐的四管爆管位置及特點，根據(jù)鍋爐結構特點及歷年發(fā)生泄漏爆管臺賬，統(tǒng)籌分析、綜合判斷，針對大小修以及臨修等工期進度特點，編制技術方案。在常規(guī)檢查手段的基礎上，充分采用新技術、新手段，例如內(nèi)壁氧化皮（堆積）檢測技術，如圖2 所示、內(nèi)窺鏡清潔度檢查技術，如圖3 所示、磁記憶應力檢測技術，如圖4 所示等，并對超溫管及高溫段過熱器、再熱器取樣分析做剩余壽命評估，做到科學檢驗、科學預防。

圖1 2017 ～2019 年鍋爐四管泄漏臺次按泄漏部件統(tǒng)計

圖2 高溫過熱器下彎頭氧化皮（堆積）檢驗

圖3 內(nèi)窺鏡檢查屏式過熱器節(jié)流孔處異物

2.3 “檢修分離”與“三級管控”的過程控制

實行 檢修分離 ，明確 檢 和 修 兩個責任體應承擔的任務，任務完成后應交付的成果。 檢 的過程從 面到 線 再到 點 ，做到精檢細檢，檢必檢深，不留盲點，做到全過程 檢 。實施 三級管控 體系，第一級檢修班組初檢，第二級委托外委單位細檢，第三級指定專人相互復檢，并對第一、二級未檢驗出的缺陷進行考核，對發(fā)現(xiàn)缺陷的人員進行獎勵。

整個項目的實施有著規(guī)定的標準流程，前期依據(jù)大數(shù)據(jù)庫，結合鍋爐結構特點及歷年發(fā)生泄漏爆管臺賬，編制技術方案，然后制定優(yōu)化網(wǎng)絡圖，明確時間點和責任人。檢查工作堅持 落實責任、閉環(huán)控制 。通過檢查，掌握規(guī)律，從而預測四管的劣化傾向。通過預測，指導 檢修 ，總結經(jīng)驗，進一步提高管理水平和技術水平。

圖4 水冷壁三叉管位置磁記憶檢測典型波形

2.4 “工單流轉(zhuǎn)”的協(xié)同合作機制

整個鍋爐四管精細化檢驗實施以工單流轉(zhuǎn)的形式，按照三級精細化深度檢驗管控體系開展實施檢驗工作，精細在 原因分析、趨勢分析、超前控制 ，注重文件體系的建立和貫徹執(zhí)行，過程資料備份詳實、記錄追溯可查，對檢查發(fā)現(xiàn)的每一項缺陷，做專門的技術分析，提出相應的消缺處理措施或建議，提交缺陷報告單并現(xiàn)場交底確認，同時，現(xiàn)場做好標識，為 修 做好準備。

檢修管理最終還是要落實到檢修過程中， 修 的過程，同樣注重文件體系的建立和貫徹執(zhí)行，要對每一類型的缺陷編制相應的具體施工方案，做到科學修理。同時加強過程質(zhì)量控制與監(jiān)督，加強質(zhì)量驗收，不能遺留，閉環(huán)控制，并對交付的修后處理情況跟蹤復檢，閉環(huán)管理。

2.5 做好人的管理

在鍋爐受熱面精細化檢修管理中，人作為直接的決策者、管理者和執(zhí)行者，是最重要的因素。人作為控制的對象，要避免其產(chǎn)生失誤；作為控制的動力，要充分調(diào)動人的積極性，發(fā)揮人的主導作用。

一是明確分工和責任，制定科學合理的激勵機制，并落實到人；二是加強檢修人員的培訓，通過培訓提高檢修人員的綜合素質(zhì)、工作技能、技術水平、管理水平和道德品質(zhì)；三是領導重視，作為決策者，重視不僅僅體現(xiàn)在上面兩點，而是親自參與，進爐膛、做表率，這也是最重要的一點。

3 結語

鍋爐四管精細化檢修作為保證火電機組長周期運行的重要環(huán)節(jié)，是保證機組安全、可靠、經(jīng)濟、環(huán)保運行的重要基礎。加強鍋爐四管精細化檢修管理以及人的因素的控制管理，加強過程質(zhì)量控制與監(jiān)督，做到 精檢細檢，精修細修 ，閉環(huán)控制，可大幅度減少鍋爐四管泄漏頻次。