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摘 要:本文主要总结了在火电厂内部,安装和运行锅炉联箱过程中出现的典型缺陷,并根据具体实际情况对相关的缺陷问题予以分析,在此基础上提出了无损检测要点,以及运行时的金属监督要点,旨在为今后的相关工作提供可以借鉴的经验,减少工作失误的发生,从而有效提高火电厂的工作效率。
关健词:火电厂;锅炉联箱;安装和运行阶段;典型缺陷
一般情况下,我们将火电厂中一些有着相同作用的、有很多管子连在一起的筒状物体称为联箱,它主要是将筒体和封头由管子连接形成。由于联加工流程复杂、原料种类较多,工作难度大,任务量较重,难免出现部分质量问题。在整个火电系统中,联箱主要是将工质进行汇集、混合,并进行再次分配,长期在高温高压下运转,会使联箱出现损坏等潜在危险。因此,在火电厂运行过程中,需要重视锅炉联箱的安全性,在对其进行安装和运行时要采取无损检验,确保联箱的质量水平有着极为重要的意义和作用。
一、锅炉联箱在安装阶段存在的典型缺陷
(一) 联箱对接焊缝表面裂纹
在某个新建的火电厂内部,共有两台大型机组,通过对该机组的联箱进行常规检测时发现,其中有50个左右的联箱的焊接缝处存在严重的裂纹。其中,裂纹主要出现于焊缝熔合线处,一种为周圈断续状裂纹(见图1),另一种出现在对接焊缝表面的细小裂纹(见图2) 。针对裂纹的处理需要对其进行打磨,直到裂纹消除,在复检时还存在裂纹的联箱,需要返厂处理。
由此可见,针对联箱对接焊缝进行无损检测需要将磁粉检测加入其中,以此来避免联箱缺陷造成的检测不到位现象,确保将联箱出现的缺陷遏制在没有发生危险之前。利用磁粉进行联箱检测的要点如下:一是主要利用交流电磁轭。由于联箱的壁部较厚,采用交流电磁轭较为适宜。便携式直流电磁轭对壁部较厚的联箱进行检测,无法达标。二是采用反差增强剂。利用磁粉进行缺陷检测时是通过肉眼进行观察。只有磁粉与裂纹表面的对比度较强,才能更好的区分出裂纹,从而提高检测结果的精准度,避免漏检现象的出现。在磁粉检测中采用反差增强剂,提高检测的效率。三是要把握检测的最佳时机。在以上检测的基础上,还需要对热处理过后在进行一次磁粉检测,从而确保整个工作的正常运行,避免不必要的经济损失。
(二) 联箱对接焊缝层间微裂纹
针对某火电厂超临界空冷机组内对接焊缝,利用超声波进行常规性检测时,发现有警报信号,在该联箱的焊缝层间存在一些微小的裂纹(见图3、4)。
细晶粒钢中出现的裂纹与焊缝有着极为密切的联系,其裂纹小而短,方向与焊缝的方向趋于一致。针对这类厚度较高的联箱对接焊缝,我们建议利用新型超声波检测方法对其进行无损检验,具体要点如下:一是要明确缺陷波的反射高度。常规超声波检测的灵敏度和精准度较低,而新型超声波能够检测出极为细小的裂纹,从而保证了联箱缺陷的有效检出。二是密切关注缺陷波的动态波形。通过对缺陷的检测,明确相关波形的位置、长高度等一系列基本信息,并结合其焊接性能进行分析,避免缺陷漏检的现象。
二、锅炉联箱在运行阶段存在的典型缺陷
(一) 联箱管座角焊缝裂纹
针对某火电厂锅炉联箱进行检测时,对管座角的焊缝进行了磁粉检测,发现各个联箱存在不同程度的断续裂纹的存在。根据对裂纹的解剖分析得出,这类裂纹主要存在于联箱一侧的熔合线附近,并向四周开裂。通过全面检测得出,该联箱出现了移动现象,有部分零件出现松动,甚至变形(如图5)。
据了解,该锅炉联箱累积运行时间为10万小时以上。由于设备使用时间过长,其部分零件以及支架等出现缺陷,如变形、松动以及发生位移等现象,从而使得管座角焊缝处有很多应力作用。此外,在设备运行和使用过程中,有或轻微或剧烈的振动现象,以及疲劳荷载的出现,从而严重加剧了裂纹的扩张速度,成为了管座角焊缝出现裂纹的原因之一。总之,在对锅炉联箱进行常规检测时,要在对主体检测的同时,还要考虑到对联箱以及相关零件的连接部位的全面整体的检测,重点的部位有支架处、指示器等。
针对联箱的膨胀系统和支吊架系统必须要进行定期和不定期的常规检查,并进行及时的维护,严格按照检测标准对锅炉联箱进行外检的相关工作,在发现缺陷的同时进行维修,锅炉的正常运转。还有有效防止支吊架出现超载现象。此外,在火电厂的运行过程中,要积极利用大范围检修与小氛围检修相结合的手段,有效加强锅炉联箱管座角焊缝的相关无损检测工作,要特别注意那些运行时间较长、使用次数较多的锅炉,可以重复利用相关磁粉检测手段,以及超声波检测,全方位、大面积的无损检测,将联箱存在缺陷尽早发现,针对缺陷尽快处理和解决,以此来有效避免由于检测方法和手段不合理或者检测不到位而造成的不必要的損失。
(二)联箱筒体内壁裂纹
在某火电厂中,锅炉减温器联箱通过检修发现,该设备内部的内套筒破裂。我们利用超声波对联箱内壁进行检测,在位于联箱下半部分处有较强的缺陷反映信号。根据该处所反映出来的波形特征进行分析,并结合相关的工作经验,可以判断出该设备的内壁存在极为严重的裂纹,且裂纹的长度以及深度的程度较重。之后,我们对该设备进行了解剖,其缺陷程度如图8所示。
我们在对联箱的筒体内壁进行检测时,需要利用超声波进行检测,该检测结果是否准确,最为关键的是超声波的探伤灵敏度是否达到标准,判伤标准是否正确,根据具体情况分析所选择的探头是否合适。就目前的现状而言,针对联箱内壁的裂纹检测没有统一的标准和依据,我们主要是利用对比试块法以及参考曲线法这两种,并充分利用好联箱动态波形图,进行检测和判断,并进行深入分析,实践证明,其检测效果较为良好。
针对混合式的减温器联箱的金属监督要点,需要严格遵守相关技术要求,主要包括对各设备内部的内套管、喷头以及内壁进行定期和不定期的检查,根据实际情况,利用超声波对其筒体进行有效探伤。在常规检查中,一旦遇到设备内套管发生破损,利用超声波对其进行检测,了解该破损处的基本情况以及破损程度,并及时进行修复,从而确保该设备的正常、有序进行。
结语
随着我国经济社会的不断发展,火电厂也不断兴起,在其成长和发展过程中,对我国的经济也有着极大地推动力。但是,就目前的现状而言,在整个火电系统中,联箱主要是将工质进行汇集、混合,并进行再次分配。由于联加工流程复杂、原料种类较多,工作难度大,任务量较重,难免出现部分质量问题。此外,长期在高温高压下运转,会使联箱出现损坏等潜在危险。我们通过对安装和运行阶段的典型缺陷进行了深入的分析和总结,并根据实际情况,提出了科学合理的有效措施。因此,在火电厂运行过程中,我们需要高度重视锅炉联箱的安全性,在对其进行安装和运行时要采取无损检验的相关工作,从而有效确保联箱在运行过程中的质量和水平,为金属监督以及无损检测的相关工作人员提供新的参考思路。
参考文献
[1]王志永,李树军,谈志兵,张帅,王永昕,王勇.火电厂锅炉压力容器压力管道安装前安全性能检验典型缺陷分析[J].河北电力技术,2011(01).
[2]童永旺,王义厢.电站锅炉联箱制造、安装过程典型缺陷及防控[J].中国科技信息,2015(07).
[3]张锦文.电站锅炉“四管”泄漏典型事件分析及防治措施[J].华电技术,2012(03).
[4]孟繁慧.探究火电厂锅炉安装工艺及关键技术措施[J].黑龙江科技信息,2012(24).
[5]赵钦新,郭元亮,史进渊,窦文宇.锅炉全生命周期安全高效运行和节能减排[J].压力容器,2013(01).
作者简介:姓名:王元辉,性别:男,出生年月:1974.2,职务:副总工程师
关健词:火电厂;锅炉联箱;安装和运行阶段;典型缺陷
一般情况下,我们将火电厂中一些有着相同作用的、有很多管子连在一起的筒状物体称为联箱,它主要是将筒体和封头由管子连接形成。由于联加工流程复杂、原料种类较多,工作难度大,任务量较重,难免出现部分质量问题。在整个火电系统中,联箱主要是将工质进行汇集、混合,并进行再次分配,长期在高温高压下运转,会使联箱出现损坏等潜在危险。因此,在火电厂运行过程中,需要重视锅炉联箱的安全性,在对其进行安装和运行时要采取无损检验,确保联箱的质量水平有着极为重要的意义和作用。
一、锅炉联箱在安装阶段存在的典型缺陷
(一) 联箱对接焊缝表面裂纹
在某个新建的火电厂内部,共有两台大型机组,通过对该机组的联箱进行常规检测时发现,其中有50个左右的联箱的焊接缝处存在严重的裂纹。其中,裂纹主要出现于焊缝熔合线处,一种为周圈断续状裂纹(见图1),另一种出现在对接焊缝表面的细小裂纹(见图2) 。针对裂纹的处理需要对其进行打磨,直到裂纹消除,在复检时还存在裂纹的联箱,需要返厂处理。
由此可见,针对联箱对接焊缝进行无损检测需要将磁粉检测加入其中,以此来避免联箱缺陷造成的检测不到位现象,确保将联箱出现的缺陷遏制在没有发生危险之前。利用磁粉进行联箱检测的要点如下:一是主要利用交流电磁轭。由于联箱的壁部较厚,采用交流电磁轭较为适宜。便携式直流电磁轭对壁部较厚的联箱进行检测,无法达标。二是采用反差增强剂。利用磁粉进行缺陷检测时是通过肉眼进行观察。只有磁粉与裂纹表面的对比度较强,才能更好的区分出裂纹,从而提高检测结果的精准度,避免漏检现象的出现。在磁粉检测中采用反差增强剂,提高检测的效率。三是要把握检测的最佳时机。在以上检测的基础上,还需要对热处理过后在进行一次磁粉检测,从而确保整个工作的正常运行,避免不必要的经济损失。
(二) 联箱对接焊缝层间微裂纹
针对某火电厂超临界空冷机组内对接焊缝,利用超声波进行常规性检测时,发现有警报信号,在该联箱的焊缝层间存在一些微小的裂纹(见图3、4)。
细晶粒钢中出现的裂纹与焊缝有着极为密切的联系,其裂纹小而短,方向与焊缝的方向趋于一致。针对这类厚度较高的联箱对接焊缝,我们建议利用新型超声波检测方法对其进行无损检验,具体要点如下:一是要明确缺陷波的反射高度。常规超声波检测的灵敏度和精准度较低,而新型超声波能够检测出极为细小的裂纹,从而保证了联箱缺陷的有效检出。二是密切关注缺陷波的动态波形。通过对缺陷的检测,明确相关波形的位置、长高度等一系列基本信息,并结合其焊接性能进行分析,避免缺陷漏检的现象。
二、锅炉联箱在运行阶段存在的典型缺陷
(一) 联箱管座角焊缝裂纹
针对某火电厂锅炉联箱进行检测时,对管座角的焊缝进行了磁粉检测,发现各个联箱存在不同程度的断续裂纹的存在。根据对裂纹的解剖分析得出,这类裂纹主要存在于联箱一侧的熔合线附近,并向四周开裂。通过全面检测得出,该联箱出现了移动现象,有部分零件出现松动,甚至变形(如图5)。
据了解,该锅炉联箱累积运行时间为10万小时以上。由于设备使用时间过长,其部分零件以及支架等出现缺陷,如变形、松动以及发生位移等现象,从而使得管座角焊缝处有很多应力作用。此外,在设备运行和使用过程中,有或轻微或剧烈的振动现象,以及疲劳荷载的出现,从而严重加剧了裂纹的扩张速度,成为了管座角焊缝出现裂纹的原因之一。总之,在对锅炉联箱进行常规检测时,要在对主体检测的同时,还要考虑到对联箱以及相关零件的连接部位的全面整体的检测,重点的部位有支架处、指示器等。
针对联箱的膨胀系统和支吊架系统必须要进行定期和不定期的常规检查,并进行及时的维护,严格按照检测标准对锅炉联箱进行外检的相关工作,在发现缺陷的同时进行维修,锅炉的正常运转。还有有效防止支吊架出现超载现象。此外,在火电厂的运行过程中,要积极利用大范围检修与小氛围检修相结合的手段,有效加强锅炉联箱管座角焊缝的相关无损检测工作,要特别注意那些运行时间较长、使用次数较多的锅炉,可以重复利用相关磁粉检测手段,以及超声波检测,全方位、大面积的无损检测,将联箱存在缺陷尽早发现,针对缺陷尽快处理和解决,以此来有效避免由于检测方法和手段不合理或者检测不到位而造成的不必要的損失。
(二)联箱筒体内壁裂纹
在某火电厂中,锅炉减温器联箱通过检修发现,该设备内部的内套筒破裂。我们利用超声波对联箱内壁进行检测,在位于联箱下半部分处有较强的缺陷反映信号。根据该处所反映出来的波形特征进行分析,并结合相关的工作经验,可以判断出该设备的内壁存在极为严重的裂纹,且裂纹的长度以及深度的程度较重。之后,我们对该设备进行了解剖,其缺陷程度如图8所示。
我们在对联箱的筒体内壁进行检测时,需要利用超声波进行检测,该检测结果是否准确,最为关键的是超声波的探伤灵敏度是否达到标准,判伤标准是否正确,根据具体情况分析所选择的探头是否合适。就目前的现状而言,针对联箱内壁的裂纹检测没有统一的标准和依据,我们主要是利用对比试块法以及参考曲线法这两种,并充分利用好联箱动态波形图,进行检测和判断,并进行深入分析,实践证明,其检测效果较为良好。
针对混合式的减温器联箱的金属监督要点,需要严格遵守相关技术要求,主要包括对各设备内部的内套管、喷头以及内壁进行定期和不定期的检查,根据实际情况,利用超声波对其筒体进行有效探伤。在常规检查中,一旦遇到设备内套管发生破损,利用超声波对其进行检测,了解该破损处的基本情况以及破损程度,并及时进行修复,从而确保该设备的正常、有序进行。
结语
随着我国经济社会的不断发展,火电厂也不断兴起,在其成长和发展过程中,对我国的经济也有着极大地推动力。但是,就目前的现状而言,在整个火电系统中,联箱主要是将工质进行汇集、混合,并进行再次分配。由于联加工流程复杂、原料种类较多,工作难度大,任务量较重,难免出现部分质量问题。此外,长期在高温高压下运转,会使联箱出现损坏等潜在危险。我们通过对安装和运行阶段的典型缺陷进行了深入的分析和总结,并根据实际情况,提出了科学合理的有效措施。因此,在火电厂运行过程中,我们需要高度重视锅炉联箱的安全性,在对其进行安装和运行时要采取无损检验的相关工作,从而有效确保联箱在运行过程中的质量和水平,为金属监督以及无损检测的相关工作人员提供新的参考思路。
参考文献
[1]王志永,李树军,谈志兵,张帅,王永昕,王勇.火电厂锅炉压力容器压力管道安装前安全性能检验典型缺陷分析[J].河北电力技术,2011(01).
[2]童永旺,王义厢.电站锅炉联箱制造、安装过程典型缺陷及防控[J].中国科技信息,2015(07).
[3]张锦文.电站锅炉“四管”泄漏典型事件分析及防治措施[J].华电技术,2012(03).
[4]孟繁慧.探究火电厂锅炉安装工艺及关键技术措施[J].黑龙江科技信息,2012(24).
[5]赵钦新,郭元亮,史进渊,窦文宇.锅炉全生命周期安全高效运行和节能减排[J].压力容器,2013(01).
作者简介:姓名:王元辉,性别:男,出生年月:1974.2,职务:副总工程师