摘要：针对某发电厂330MW机组的#3高压加热器泄漏情况，进行了分析，根据其不同的泄漏方式提出了相应的堵漏方法，同时重点就管束泄漏的堵漏方法及焊接特点等进行了介绍和讨论。
关键词：高压加热器；管束泄漏；堵漏
一、前言
某发电厂#2机组的#3高压加热器是由上海动力设备有限公司设计和制造，型号为：JG-885-2-1，型式为卧式表面冷却型换热器。
高压加热器内部管束有1163根，U型管材质为国外进口SA-556C2级碳钢管，管板材质20MnMo，水室材质P355GH，壳体材质SA516Gr70，短接SA387Gr11L1，管束设计允许存在5%的堵管。高加水侧运行压力20.02MPa，温度176.3度，流量951.9T/H，汽侧运行压力1.68MPa，温度436.9度，流量36.65T/H，高压给水加热器壳体为全焊接结构，能承受现有管道的推力和力矩。高压给水加热器汽侧装设泄压阀，用于管子破损时保护壳体不受损。为防止管束受冲击，振动和冲刷，在加热器设计中所有蒸汽疏水进口管座内侧处设有不锈钢防冲板。高加U形板和管板连接强度的可靠性采用水压试验检验，连接密封可靠性的检验采用先进的氦检漏技术，利用氦检漏设备的高度灵敏性对每个管口进行检查，确保每根管子与管板的连接强度和密封均安全可靠。于2006年02月投产运行至今。
二、高压加热器运行中存在的问题
2019年09月05日，#2机组正在运行的#3高压加热器出现水位快速上涨，疏水不及等情况，打开事故疏水及正常疏水，水位均无法维持。经过检修全面检查，未发现疏水门存在异常，且经过运行调试检查，初步判断#为3高加水侧通过U型管束泄漏至汽侧，泄漏量为180T/H。退出#3高压加热器运行，检查发现有24根管束泄漏且漏量较大，经过检修堵漏焊接试运后连续再次出现新、旧管束渗漏情况，严重影响机组的安全稳定运行及机组的经济性。
三、高压加热器泄漏的原因分析
1、热应力过大：高加正常启停或机组运行中高加故障停运以及重新启动时会造成高加的温升率、温降率过大使高加管与管板连接处受到很大的热应力，焊缝或胀管处很可能发生损坏，从而引起端口漏泄。高加管板水侧压力高、温度低，汽侧则压力低、温度高。若是管板的厚度不够，则管板会向汽侧鼓凸，发生一定的变形。在机组负荷变化时，尤其调峰速渡过快或负荷突变时，高加水侧压力也会发生较大的变化。这些变化会使管板发生变形致使管束胀口泄漏。
2、管板变形：管与管板相连接，由于管板发生变形，会使管端口出现裂纹发生漏泄。
3、制造质量不良：高压加热器中管子与管板间的胀管或焊接技术要求很高。高加管板与管子材质相当重要，它影响管板与管子的焊接。焊接技术至关重要，堆焊技术不过关，会造成孔眼，降低了端口承受机组运行方式变化的能力。
4、管本身漏泄的主要原因
4.1振动：当通过管子间的蒸汽流量超过设计时，流速也相应超过设计值，严重时会使管子发生振动,有的甚至产生共振现象，管子振动使管外壁与隔板的管孔发生摩擦碰撞,使管壁变薄，在给水压力的作用下破裂。当部分换热管因泄漏而堵管后，更加剧了工况条件的恶化。?
4.2腐蚀：管的外壁和内壁都会发生化学腐蚀。给水中的溶解氧过高或pH值过低，都会使高加管内壁受腐蚀。
4.3超压：高加水侧压力偏高时，若高加水侧未装安全门限制水压,这样就有可能使管子鼓胀而变粗、开裂，使管束泄漏。
4.4除管子自身的各种问题外，高加恶劣的运行环境也会加剧管子的破坏，此外在检修过程中，若没有及时对泄露管子周围进行保护性的堵管及补焊，则会残余应力过大而导致焊口泄露。
5、堵管工艺不妥。
高加一般经常使用锥型塞焊接堵管，锥型塞时捶击力过大，导致管孔变形，会造成损坏而造成新的泄漏。堵管过程中，检修工艺不符合要求，会造成临近钢管与管板毗连处的损坏或焊缝气孔。经过几次检修与处理过同类缺陷人员的咨询了解，在现场检修按如下要求进行处理，效果比较理想。
四、高压加热器泄漏的处理方案
对高压加热器确认管束泄露后，对#2机组高压加热器退出运行，对水侧和汽侧分别进行隔离，在确认系统无余压后，拆除汽侧安全阀，从法兰孔进行灌除盐水冷却高压加热器，拆除水侧人孔门，使用压缩空气对其容器内部吹气，使其快速冷却降温后拆除内部隔板；当高压加热器水侧容器内部温度将至常温，且内部保持干燥后，对其汽侧灌满水，封闭汽侧，打压在1.68MP左右，对高压加热器水侧管束进行查漏，查找渗漏的管束或管道焊缝，对其做好标记，找出相对应的进出口管束并标记好。
U型管束泄露，进行堵焊时工艺不到位容易造成管板锁口焊缝被拉裂进而在运行中发生管板泄露，其堵头的制作与焊接工艺如下：
1、堵头的制做，堵头的材质最好选用与管束同种材质的圆钢进行加工，本次采用#20圆钢进行堵头加工，根据管束的尺寸（管束口径12mm）进行加工，保证堵头与管束有0.1-0.2mm的紧力，堵头锥度为1.5-2°左右。为减少焊接时的应力，在堵头端部加工直径6mm，深6mm的孔，将堵头打入管束内部。
2、因该工作在密闭容器内部进行，施工条件恶劣、环境湿度较大，利用压缩空气进行容器内通风来，减少容器内部的湿度和环境的改善，确保环境满足焊接作业要求。
3、使用压缩空气将管束吹干，将补焊位置的水痕、锈迹、污垢清理干净，见金属光泽，焊前使用丙酮将焊接部位再次清洗一次。
4、使用手工氩弧焊焊接堵头，焊丝使用J50焊接，焊接时不可过多伤害管口，进而影响锁口焊焊缝，焊缝应饱满。
5、对于渗漏补焊堵漏管束的临边管束一并进行堵漏处理，以防管束补焊时造成临边管束的温升率、温降率过大使管束管端口与管板连接处受到很大的热应力，焊缝或胀管处发生损坏，从而引起端口漏泄。
6、焊接后进行着色检查，确保无裂纹。
7、焊接完成后，再次对高压加热器汽侧灌水打压至2.07MPa，并维持5分钟时间，确认汽侧压力无下降，焊缝不再漏水，高压加热器堵漏工作即完成，可开始恢复水侧隔板和人孔门，进行加热器预热暖管后投运。
五、结束语
高压加热器按上述方案进行处理后连续运行至今已有四个月，保证了高压加热器的长期运行，处理部位不存在重复泄露，大大提高了高压加热器投入率，延长了设备使用寿命，确保了机组安全、经济运行，并在机组停运后检查未再次出现渗漏情况，取得了良好的效果。