在火電廠中,除了鍋爐本體的受熱面管道之外,還有大量直徑在76mm及以下的高溫高壓小管道。這類小管道通常與汽包、聯(lián)箱、爐外大管道以及汽機本體范圍內(nèi)的管道相連,主要起著聯(lián)通、測量、排放和取樣等作用。爐外小管道具有種類多、數(shù)量大、分布范圍廣的特點,實際工作中容易疏忽對其的監(jiān)管。近年來,爐外小管道爆管事故呈頻繁發(fā)生的態(tài)勢,僅2000年全國電力系統(tǒng)因爐外小管道爆破導(dǎo)致嚴重事故的就有6起,死亡4人。爐外小管道爆破殺傷力很大,后果難以控制,一旦發(fā)生,往往對現(xiàn)場工作人員的生命安全構(gòu)成巨大的威脅,且影響機組的安全穩(wěn)定運行,因此必須引起電廠及鍋爐監(jiān)檢部門的高度重視。
1爐外小管道爆破原因
爐外小管道爆破主要有焊縫邊緣爆破和沖刷、腐蝕減薄爆破2種。在設(shè)計、施工、運行、檢修及技術(shù)監(jiān)控等各個環(huán)節(jié)上質(zhì)量把關(guān)不嚴,是導(dǎo)致爐外小管道爆破事故發(fā)生的主要原因。
1.1設(shè)計方面
按設(shè)計慣例,對于直徑在76 mm及以下的管道,鍋爐廠及設(shè)計院均不提供施工布置圖,而施工單位也不進行系統(tǒng)的二次設(shè)計,管道的安裝位置只能根據(jù)現(xiàn)場的實際條件確定。按照這種條件進行的施工,可能會產(chǎn)生2個方面的缺陷:一是管道支吊架配置和型式選擇不合理,或者直管段過長,造成管子受熱時膨脹受阻,導(dǎo)致焊縫產(chǎn)生應(yīng)力裂紋;二是彎頭過多,管路過長,流動阻力大,管內(nèi)介質(zhì)溫降過大,不同溫度的介質(zhì)匯合后容易造成高溫主管或設(shè)備產(chǎn)生熱疲勞裂紋。另外,在設(shè)計疏水、排污等管道時,閥門后的管道材料按降溫降壓考慮,造成閥門前、后管段的材質(zhì)不一致,滿足不了熱態(tài)啟動及主汽溫急劇下降事故發(fā)生時的使用要求。
1.2施工方面
1.2.1管道安裝工藝不良
在鍋爐熱力管道中,爐外小管道相對于鍋爐其他熱力管道來說,其重要性要小得多。因此,施工單位對爐外小管道的安裝工藝要求很不規(guī)范,存在管理漏洞。管子對口處錯口,管道布置隨意性大,支吊架布置及選用型式不嚴謹,焊口的焊接質(zhì)量監(jiān)督不到位造成存在的某些缺陷沒有及時處理等,這些都給爐外小管道的長期運行留下隱患。
1.2.2管道加工質(zhì)量差
在爐外小管道的加工制作中存在制作不規(guī)范,造成管子冷彎后彎曲半徑過小、橢圓度和波浪度偏大等缺陷,使有效通徑減小,彎頭處容易因沖刷減薄而爆破。這些都是由爐外小管道的工作性質(zhì)決定的,沒有引起小管道加工制作單位的高度重視,為爐外小管道的安全穩(wěn)定運行留下了安全隱患。
1.2.3質(zhì)量檢驗要求不嚴
對于爐外小管道的質(zhì)量要求和檢驗等,在電力施工規(guī)范DL5007-92焊接篇中,明確將鍋爐水壓范圍內(nèi)的直徑在76mm及以下的疏水、放水、排污、取樣管子定為Ⅲ類接頭,即 一次或二次門后的施工焊縫僅作外觀檢查,不作探傷檢查;與主蒸汽管相連的疏水管(因被誤認為只作啟動疏水)為Ⅱ類焊接接頭,僅按5%的檢驗量控制檢驗。這就造成檢驗率大大降低,焊縫的質(zhì)量無法滿足管道在高溫高壓下的使用要求。因此,在一些投產(chǎn)多年的火電廠中,爐外小管道的質(zhì)量檢驗在當(dāng)時的情況下,是符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的。但是,隨著電力工業(yè)對發(fā)電機組安全可靠性要求的不斷提高,應(yīng)及時根據(jù)新出臺的規(guī)范,對爐外小管道的質(zhì)量要求及檢驗進行修改。