高压加热器投入率低的分析及综合治理措施

摘 要： 张家口发电厂一期1 4号机组的高压加热器经过二十多年的运行，高压加热器出现了不同程度的内漏，二期5 8号机组高加投产后投入率相对来说比较高，但已运行十多年，如果不提高的运行和检修水平，势必也会出现高压加热器投入率低。高压加热器投入率低严重影响机组的安全性和经济性，因此对高压加热器投入率低进行分析，制定出综合治理措施是提高投入率的有效途径。

关键词：高压加热器 投入率低 分析 治理措施

一、原因分析

1.高压加热器内漏问题

一期机组的高压加热器随机组投运运行，运行最长时间已20多年。高加自投运以来，由于种种原因，曾先后相继发生了多次不同程度损坏故障，高加故障率近二十多起。我厂的高压加热器全部是上海辅机厂制造，一期的高压加热器是90年代初的产品，其原因有制造厂结构设计不合理，当时的生产制造水平和质量、胀管、焊接工艺等方面。主要问题如下：

1.1 管束泄漏

以3号机组2号高压加热器为例。3号机2号高压加热器设计总管束共1227根，经过多次检修泄漏打堵，3号机2号高加打堵为148根，堵管率为12.06%，严重超标，（标准堵管率10%以内）管束泄漏超标，内部泄漏部位有一部分为管束与管板接口处的胀口部位。由于胀口的胀力不均，有的管束过胀，有的管束欠胀，从而造成了管束有的从胀口根部泄漏，有的从胀口处泄漏。另一部分管束泄漏是在高加的疏水端。疏水端是高加三个加热区域中工作情况最恶劣的一个区域。且现在高加的堵管多集中与此部位。若疏水水位调整不好，即会造成汽水两相流，加剧了高加疏水管道的冲刷。因此该高加（其它机组的高加）疏水段区域的管束有较严重的冲刷泄漏。

1.2 水室隔板焊缝开裂

压加热器曾发生过多次水室隔板焊缝开裂，由于水室设计结构紧凑，隔板与管板接触的焊缝开裂时根本无法彻底处理，以至成为永久性缺陷。水室隔板短路直接造成了高加进水与回水间的短路，从而使给水温度大大降低，较设计值降低了9-10 ，严重影响了机组的热经济性。

1.3水室隔板人孔密封面的冲刷

2009年3月26日，和2009年4月2日，3号机组2号高加都发生了严重泄漏，检查发现水室隔板人孔处有3条深5mm的深沟，并且周围30多根管束全部冲刷致漏。由于现场条件的限制，处理方式采取了局部堆焊，将其冲刷部位堆焊补平。由于焊后无法进行去应力热处理，堆焊部位应力较为集中，从而导致焊后几次又重复泄漏，最后只能采取用10mm钢板贴死管板后焊平，严重影响高压加热器的安全经济运行。

2.高加给水三通阀、高加给水出口阀内漏问题

近几年来由于高压加热器的故障，解列高加水侧系统，给运行、检修人员造成很大的工作量，有时解列好几天水侧也不能彻底隔离，曾发生3号机组2号高加水侧不能隔离，高加隔离给水走旁路，时间长达20多天，降低了高加的出口温度，影响了机组的各项经济指标，我厂煤耗值增加。由于给水系统阀门内漏，即使水侧隔离走旁路，由于阀门内漏，也会发生高加管束的大面积突然泄漏，造成水位突然升高、汽缸进水，严重威胁汽轮机的安全运行。目前1号机组1号高加、3号机组2号高加泄漏水侧隔绝不严无法处理，至今高加隔离给水走旁路，维持运行至今，只好等停机机会进行高加泄漏的处理。因处理高加泄漏被迫停机处理，势必造成增加我厂非停的次数，影响全厂的安全生产。

我厂自投产以来从没有进行给水三通阀、出口阀的检修，经过多年的在给水管道系统的检修中，残存在系统中的金属杂质较多，在机组启动提升参数过程中，较大的杂质颗粒夹在阀芯与阀座密封面之间，使密封面出现凹坑、缺损等缺陷，造成阀门泄漏。

3.检修工艺问题

3.1 由于现场修复有一定困难，首先无检修设备，如打压设备、检修专业工具等，另外设备解体大修需要较长时间，尤其更换水室管板、管束，需将封头割下，抽出高加芯子，工艺复杂，工作量大，一般最快也得一个半月至两个月左右的时间。在高加修复过程中，需要三台高加全部停运，这样会给我厂带来很大的经济损失。

3.2 设备部点检和检修车间在处理高加泄漏前，未根据现场检查情况进行对高加泄漏进行彻底的分析，在未完全明了泄漏是胀口漏还是管子本身泄漏的情况下，就会草率把管子全部都堵死，甚至将附近几根管子都堵塞。增加了高加的堵管率，降低了高加的传热面积，降低了给水的温升，缩短了设备的使用寿命。

3.3检修工和焊工必未认真严格地执行制造厂提供的工艺规定，未认真执行制造厂提供的堵管方法，未按标准制作高加管束的堵头，未清洁、抛光管孔和堵头，焊补时带水、汽操作，未对焊接部位预热去除潮气，贪图方便，不铲去小漏量焊缝原有焊渣而直接补焊。

二、综合治理措施

1.管理措施

1.1设备部点检员应加强高压加热器的日常点检管理，及时填写加热器管理台帐，密切关注高加的温升、端差、水位等技术指标，及时、准确的判断高加的泄漏，发现高加泄漏及时安排停运高加安排检修。

1.2各级管理人员应把高加频繁泄漏问题当做安全问题来抓，当做经济问题来管。对口责任人负起机组安全运行的责任和机组经济运行的责任。

1.3 设备部点检员应认真分析每次高加泄漏的原因，判断出高加泄漏的部位，提出治理高加泄漏的检修方案和工艺规定，提供正确的堵管方法及要求和注意事项，严格区分胀口和管束泄漏，控制高加的堵管率，延长高加的使用寿命，分析重复泄漏发生的原因，找出解决问题的方法。设备部金属专工应提供完整的焊接工艺和热处理工艺，真正做到利用每次的检修机会彻底处理高加泄漏问题。

1.4 鉴于现场无法进行更换水室管板、管束，封头割下、抽出高加芯子，工艺复杂工作量大的工作，利用检修机会点检员及时安排高加的查漏和汽侧放冲板、疏水系统的检查工作，。

1.5 设备部点检员应积极同运行人员、热工人员调整异常水位，应避免低水位和无水位运行，防止疏水调节阀开度过大，而在疏水冷却段内引起闪蒸和汽水两相流，冲刷管束造成大面积泄漏和高加疏水管道的冲刷。

1.6 设备部点检员利用每次机组大、小修机会安排处理高加给水三通阀、高加给水出口阀内漏。避免由于高压加热器的故障。

1.7设备部负责确定需要技术攻关治理高加泄漏的项目，并召集有关技术专家成立攻关小组进行技术攻关，借助于其它兄弟厂家的先进的检修工艺、经验进行治理，学习先进的治理方法。

2.检修维护治理措施

2.1检修车间应明确高加泄漏治理的检修责任，要明确高加的治理责任，发现阀门高加泄漏缺陷应积极消除。

2.2 严格执行设备部点检员提出治理高加泄漏的检修方案和工艺规定，以及正确的堵管方法及要求和注意事项，遵守加工制造厂提供的堵头要求，加工出标准的堵头。严格执行设备部金属专工提供的焊接工艺和热处理工艺，真正做到利用每次的检修机会彻底处理高加泄漏问题。

2.3 检修工和焊工应认真严格地执行制造厂提供的工艺规定，克服条件艰苦的困难，耐心仔细地操作，焊补时切忌带水、汽操作，也不能贪图方便，不铲去小漏量焊缝原有焊渣而直接补焊。

3.检修工艺改进治理措施

3.1 高压加热器水室隔板治理工艺

（1）用打磨、碳弧汽刨或錾铲方法除去受影响区域的材料。切割或打磨出一个V型坡口。注意必须除去所有的裂缝。

（2）从该区域清除所有的异物。

（3）使用直径为3.2mm的结507焊条进行电弧焊修复，使用电压为20-24v，电流为100A至130A的交流电或反极直流电，使用干燥的焊条及保护短弧，以免焊接材料中出现气孔。

（4）当采用焊多层焊道时，在焊下道焊缝前必须清洁前焊道。焊第一道即根部焊缝时不要中断，视力检查根部焊缝或缺陷，按需要进行多层堆焊直至该区域原来的焊缝外形。

3.2 冷却管束堵管工艺

（1）在离管板面63mm到75mm的深处测定管子内径，选取适合于胀管束管子尺寸和管子厚度的胀管器，放入胀管器，对离管板50mm至75mm的管子进行冷滚轧，将管子内部扩大0.127mm，这可保证被堵部位的管子与管板完全贴合。

（2）按图要求机加工管子堵头。所用的堵头材料，必须选用非再硫化的热轧钢。堵头长约50mm。堵头的锥度应是0.0500mm/mm，大端应比各个管孔至少大0.025mm，但不能大于0.05mm，以免使附近的管板孔带受到过大的应力。在堵头大直径端打一沉孔，深为19mm，保留最小壁厚为3mm，这可减少由焊接产生的应力。堵头应磨平，为此制造一个压入工具。

（3）绞刮管孔直至表面光滑，直槽扩孔绞刀可满足此要求，测定经绞刮管子的确切内径。

（4）由于管子是焊接在管板上，可以用打磨或管子密封焊缝铲除工具，把原来的焊接金属在管板上铲平。

（5）清洁并抛光管孔和堵头，除去所有的氧化物、潮气、油脂和油污。最后清洁工作要用清洁的丙酮。丙酮不会留下污染性残留物。不要使用氯化物溶剂（如氯化碳、三氯乙烯、全氯乙烯）。因为这些溶剂有害焊工的健康，并且其残渣会污染焊缝，在以后的运行中会形成裂缝。

（6）在管板上焊接时，必须注意以下几点

不要烧到附近管子的焊缝和管孔带；不要使管板过分受热；不要使附近的管子与管板密封焊缝过分受热；不要使电弧碰到附近的管端；不要使电弧碰到临近的管子与管板密封焊缝；不要使机械工具损坏密封焊缝。

（7）将堵头密封焊到管子和管板带上，焊接部位预热到65 以去除潮气。

（8）如果管子胀口泄漏，通过以上方法进行绞刮管孔，清除胀口焊缝，进行焊口补焊。

（9）安全堵管：管子泄漏堵塞漏管周围的所有管子和第二层外圈的管子，每隔一根堵一根，以及直接对着泄漏道的管子，堵少了就会降低保护作用和使“无故障”的保证失效。

参考文献

[1]《火力发电职工技能培训教材・汽轮机设备检修》ISBN 978-7-5083-2443-2 中国电力出版社