罗光全 沈月锋 陆文俊 罗先福
杭州锅炉集团股份有限公司 ， 浙江 杭州 310000
摘要：减温器是屯站锅炉的葷要组成部分，关系到锅炉能否安全可靠的运行，提供符合要求的过饱和蒸气，使得汽轮机能够达到理想的工作状态，然而由于减温器在制造和运行过程中的许多不确定因素，使得减温器喷头可能产生裂纹等缺陷，最终将导致减温器的减温水直接冲刷减温器联箱筒体，这对锅炉的安全运行造成极大的威胁，本文通过对某电厂锅炉定检中发现减温器缺陷原因分析，通过无损检测方法査出潜在缺陷，防止隐患的扩大，同时对锅炉定检中如何对减温器检验以及缺陷产生的原因进行了探讨。
关键词：锅炉减温器；喷头；缺陷；措施
引言：为更好地保障电厂锅炉的正常运行,基于某电厂锅炉减温器运行现状,介绍了电厂锅炉减温器的主要结构与具体工作原理,分析了电厂锅炉减温器喷头产生缺陷的原因,并通过应用无损检测技术,进一步探析减温器喷头可能存在的潜在危险因素,从源头提出了一系列预防减温器喷头发生缺陷的措施,以期有助于更好地保障电厂锅炉的安全稳定运行。
一、该减温器锅炉定检方法的选定
检查按锅炉定检方案进行，第一种方案为割减温水进水管进行内窥镜检査，未发现有缺陷，但通过运行记录发现该减温器投减温水的次数较多，而且该台锅炉运行时间较长，在现场检验中釆取第二中检验方案，割开减温器联箱手孔进行内窥镜检査，通过检査发现，在减温器喷头内表面有少堇小裂纹，为了安全起见，检验人员建议电厂割开减温器联箱，对喷头进行无损检测并修复，电厂人员割开后发现减温器喷头外侧也有少量穿透性裂纹，这极大的影响了减温器联箱的安全性，为全面了解该减温器喷头的缺陷，检验人员决定对该喷头进行全面的无损检测[1]。
二、锅炉减温器喷头的具体缺陷检测
对该电厂锅炉减温器中喷头缺陷产生的部位及实际状况加以明确,可以为减温器喷头的评估及其缺陷的修复提供较大的参考。根据该减温器所具有的内部构造可知,采取渗透检测法可以对喷头存在的缺陷状况进行有效的检测。通过检测工作原理,在液体毛细管及固体染料的双重作用下(零件表面刷上含有荧光物质的渗透溶液),处于光照的背景下,喷头发生缺陷的部位的渗透溶液就会被显示出来,从而对缺陷的外形及形态进行有效的检测。根据检验工作结果可知,该减温器安装的喷头表面已经出现了较多裂纹,一些裂纹甚至完全覆盖了整个喷头,从而导致减温器的运行状态及使用年限受到极大的影响。例如某个国产的锅炉减温器,通过开展相应的检测可知,对该减温器中套筒产生的销钉断裂问题进行有效的支撑(造成该问题产生的原因是内部套筒出现了频繁的振动问题)。销钉形成了半径大约为1.5cm的断裂,该减温器内部的热器管及套筒的半径分别为1.75cm和1.25cm,因此,极易产生堵塞问题,进而导致热器管因温度过高而出现爆炸问题。由于减温器内部的喷管产生了断裂问题,应当将减温的投入次数进行增加,热蒸汽与水温之间存在较大的差别,再由于没有及时调整运行的状态,也导致该喷管产生了相应的震动现象,最终导致喷头产生了断裂现象。由于该减温器内部安装的喷管筒及内部的套筒产生了裂纹,导致减温水从断裂之处喷射出来,并射到了筒体表面,进而导致金属材料产生了疲劳损伤,最终产生了裂纹。
三、应力产生原因分析
（一）裂纹形成
在电站锅炉中，蒸汽温度的调节有蒸汽侧的调节和烟气侧的调节，该台锅炉的过热蒸汽温度调节主要通过喷水减温器来调节过热蒸汽的热焼来调节气温，因此，减温器是保证过热蒸汽满足汽轮机丁.艺参数要芽的重要调温装置。通过査看运行记录发现，该台锅炉投入减温水次数较为频繁，减温水址较大，由此可现机组在运行过程中，由丁?负荷变化大和运行的不稳定性，燃烧的变化滞后于负荷的变化，过热蒸汽的温成会存在一定程度的上升，为保护过热器管壁不超温，势必要求频袤调节减温水量，而减温水量的变化将引起减温器喷头内外部的温度的变化，减温水流量的变化影响壁温的变化，当减温水流量达最大时，壁温接近于减温水温度；当减温水流为零时，壁温接近于蒸汽介质温度.由此来看，减温器喷头壁温的变化轻大，存在较大的温差应力：由此可见，K期大量投入减温水造成壁温温差较大从而产生应力集中导致裂纹产生[2]。
从裂纹产生位置分析，外表面裂纹中的周向裂纹产生在焊缝的热彩响区，这是由丁在焊接后的」:件上存在焊接应力，该处是最薄弱环节，当山现温差较大时，加大了焊接应力对「?件破环程度的好响，最终导致裂纹的产生，纵向裂纹离喷头进水管焊接接头较近，其产生与该处焊接应力有一定关联.而内表面裂纹产生的起源在喷头的喷水孔处，然后沿喷头喇叭口方向扩展，这是由于在减温水投入时造成喷水孔处的温度成力急剧变化，从而导致薄弱处裂纹产生。
（二）电厂锅炉减温器喷头缺陷的主要原因
1.对锅炉减温器中喷头产生缺陷的诸多化学元素进行分析。通过对该减温器进行设计与制作,采取德国设计研制的光谱分析仪器来对喷头的材料进行分析,结果显示该喷头中存在的元素分别为:C、Si、Mn、P、S、Cr、Mo、Ni、Al和V,这些元素的含量分别为0.116%、0.284%、0.55%、0.02%、0.016%、1．06%、0.316%、0.043%、0.018%和0.256%。通过运用相应的光谱分析技术原理可以得出,该喷头使用的材料没有产生差错[3]。
2.对锅炉减温器中喷头存在缺陷的金相进行分析。通过运用化学抛光及金相显微镜可知,喷头的裂纹材料采取了中度球化。在这种状况下,需要对喷头产生缺陷的实际原因进行深入分析。
3.对锅炉减温器中喷头出现缺陷的原因进行分析。根据该喷头产生裂纹的实际部位可知,其大多处于焊缝部位,焊接之处存在一定的应力状况。鉴于此,将会对焊件工件的质量造成影响,为了使工件的质量不受影响,应尽可能避免喷头部位产生裂纹。
一、结束语：
在对锅炉减温器的定检方式进行明确的过程中,将该设备存在的安全隐患加以清除有着十分重要的作用,对修复该减温器喷头存在的缺陷具有较强的指导意义,可以对减温器运行的时间及状态进行持续优化,降低喷头发生缺陷的概率,在加工该减温器的过程中,将其焊接应力等相关因素加以消除也可以极大延缓缺陷产生的时间,具有较高价值的参考意义。
参考文献：
[1]赵瑞.锅炉减温器喷头缺陷原因与检验措施分析[J].技术与市场,2020,027(006):106-107.
[2]杨再贵,刘健,班新华,等.某电厂锅炉减温器喷头缺陷检验及原因分析[C]//西南地区第十届NDT学术交流会论文集.2009.
[3]杨再贵,刘健,班新华,等.某电厂锅炉减温器喷头缺陷检验及原因分析[C]//2009全国射线检测新技术研讨会暨西南地区第十届NDT学术交流会.0.