2023年《安全技术》之高加泄露的原因分析及预防措施.docx

高加泄露的原因分析及预防措施 ：分析了高压加热器泄露原因，针对不同泄漏原因分别找出了相应的对策，对机组平安经济 运行具有十分重要的意义。 关键词：加热器；泄漏；原因；故障；对策     公司300MW机组配置３台高加，均为卧式滚筒结构，串联布置。疏水 逐级自流，水位采用自动调节方式。在启停和低负 荷时，疏水倒至凝汽器；正常运行时，高加疏水倒 至除氧器。额定负荷下，高加出口温度可达２７８℃。 自投产以来，因为高加内部钢管泄露、外部大法兰 及疏水管道泄露，经常不得不退出运行检修处理， 在很大程度上制约着机组的平安、经济运行。经过 长期实践，得出以下原因分析和预防措施。 １高加泄漏原因分析 １．１热应力过大 加热器在启停过程中、调峰时负荷变化速度太 快、主机或加热器故障而骤然停运加热器时，都会 使金属温升率、温降率超过规定，使高加的管子和 管板受到较大的热应力，管子和管板相联接的焊缝 或胀接处发生损坏，引起端口泄漏。又因管子管壁 簿、收缩快、管板厚、收缩慢，常导致管子与管板 的焊缝或胀接处损坏。 １．２管板变形 管子与管板相连，管板变形会使管子的端口发 生泄漏。高加管水侧压力高、温度低，汽侧那么压力 低、温度高，如果管板的厚度不够，那么管板会有一 定的变形。管板中心会向压力低、温度高的汽侧鼓 凸。在水侧，管板发生中心凹陷。在主机负荷变化 时，高加汽侧压力和温度相应变化。尤其在调峰幅度大、调峰速度过快或负荷突变时，在使用定速给 水泵的条件下，水侧压力也会发生较大的变化，甚 至可能超过高加给水的额定压力。这些变化会使管 板发生变形导致管子端口泄漏。 １．３冲刷侵蚀当蒸汽的流动速度较高且汽流中含有大直径的 水滴时，管子外壁受汽、水两相流冲刷，变薄，发 生穿孔或受给水压力而鼓破；其次，当高加内某根 管子发生损坏泄漏时，高压给水从泄漏处以极大的 速度冲出会将邻近的管子或隔板冲刷破坏；另外， 因防冲板材料和固定方式不合理，在运行中破碎或 脱落，受到蒸汽或疏水的直接冲击时，失去防冲刷 保护作用。 １．４管子振动 启动时暖管不充分管道积水或给水温度过 低、机组超负荷等情况下，发生水锤现象时，通过 加热器管子问蒸汽流量和流速工况超过设计值较多 时，具有一定弹性的管束在壳侧流体扰动力的作用 下会产生振动。当激振力的频率与管束自然振动频 率或其倍数相吻合时，将引起管束共振，使振幅大 大的增加，导致管子与管板的连接处受到反复作用 力造成管束损坏。同时，支吊架松动，管道布置不 合理，会造成管束与高加本体振动不同步引起断裂 而泄露。 １．５ 腐蚀 影响高加及其管束腐蚀的主要因素有给水含氧 量和ｐＨ值。 ６超压爆管 引起高加水侧压力过高的因素有给水压力流量 突变，引起高加内压力突变，如给水泵掉闸、汽机 掉闸锅炉平安门拒动、高加保护动作等情况管系承压突升，又瞬间释放，使设备损坏。在机组运行中高加因故停用时，如果给水进出口阀门关闭 严密，而进汽阀有泄漏时，被封闭在加热器管侧的 给水受到漏入蒸汽的加热，会使管束的给水压力大 幅度上升。在高加水侧压力过高，水侧又未安装安 全门时，过高的压力会使管子鼓胀而变粗开裂。在 做锅炉打压试验时，给水泵液压调节机构不当，引 起给水压力突增，引起高加超压。另外，高加汽侧 压力也有严格的规定，当主汽压力过高，平安门又 不能开启，汽轮机通流局部结垢等情况下会引起汽 侧超压。 １．７材质、工艺不良 管子材质不良、管壁厚簿不均、组装前管子有 缺陷、胀口处过胀、管子外侧有拉损伤痕等，在加 热器遇到异常工况时，会导致管子大量损坏。在检 修时，一般常用锥形塞焊接堵管，捶击力量太大， 引起管孔变形；在焊接过程中，如预热、焊缝位置 及尺寸不适宜，都会造成邻近管子与管板连接处的 损坏，使之出现新的泄漏。 ２预防措施 ２．１热应力预防措施 在机组启停时，尽可能使高加随机滑启滑停。 此时，给水温度和抽汽温度随着负荷变化，变化率 相对平缓，高加本体及其管道就能均匀地受热或冷 却，相应的应力就减少了。在运行过程中启动时， 先投低压侧，再投高压侧，充分暖管，严格控制给 水温升率不大于３℃。并在高加见水以后，按规程 规定及时切换至排汽装置或除氧器。运行中需停运 时，那么应先退低压侧，再退高压侧，并控制给水温 降率不大于２℃。 ２．２冲刷侵蚀预防措施 限制壳侧蒸汽或疏水的流速及防止疏冷段内闪 蒸。蒸汽冷却段出口蒸汽要有足够的剩余过热度； 防冲板的固定要牢固，面积足够，材质要好；保持 壳侧水位正常，禁止低水位或无水位运行。在运行中，及时调整高加水位，高加疏水水位过高过低都 不利于平安运行。 ２．３管子振动预防措施 限制壳侧蒸汽或疏水的流速。管子间距要足够大，限制管束自由段长度（即跨度）。在投退高加 时，应点动开启，不许大开大关，防止大量蒸汽直 接进入：注意给水系统稳定运行，防止给水泵故障 停运，阀门突然误关，引起水锤现象而震动。同 时，加强对系统支吊架的检查，穿墙管道，应与墙 壁保持垂直，保证其牢固稳定，防止因外力作用引 起高加管道振动。 ２．４腐蚀预防措施 要有完善的放空气系统，在高加投运初期，水 侧、汽侧应排净空气。给水蒸汽品质要合格，定期 化验；合理使用定排连排等排污系统。出厂时要有 良好的防腐措施，防止贮运过程中的腐蚀，对碳钢 管加热器，通常对汽侧和水侧均采取充氮防腐的办 法；加热器停用时，通常根据停用时间的长短，分 别采用充水、充汽或充氮的防腐措施，在水侧适当 调节除氧水的ｐＨ值，以起保护作用。 ２．５超压爆管预防措施 汽水侧应装设平安阀。停运后，校验平安阀动作 值恰当，动作正常。加强机组、给水泵的正常运行，减 少调节系统的误动，提高旁路、平安门正确动作率， 减少机组运行中系统故障引起的高加压力突变。 ２．６材质差、检修工艺不良引起管子泄漏的预防 措施 高加停运检修时，要对每根管子进行探伤、水 压试验等检验；Ｕ型管应热处理、无直观缺陷。 对于端Ｉ＝Ｉ泄漏，应刮去原有焊缝金属再进行补焊， 并进行适当的热处理，消除热应力。对于管子本身 泄漏，应先查清管束泄漏的形式及位置，并选用合 适的堵管工艺，堵塞泄漏管子的２个端口，被堵管 的端头部位一定要经过良好处理，使管板、管孔圆 整、清洁，与堵头有良好的接触面。在管子与管板 连接处有裂纹或冲蚀的情况下，一定要去除端部原 管子材料及焊缝金属，使堵头与管板紧密接触。真 正加强提高检修人员的检修工艺水平和焊接质量。