火電廠中,除了鍋爐本體的受熱面管子之外,還有大量DN≤150mm的高溫高壓小管道,這類受監小管道通常與汽包、聯箱、爐外大管道、汽機本體范圍內的管道相連,其運行中或事故停機狀態下的工作溫度大于450℃或工作壓力大于5.9MPa,主要起著聯通、測量、排放和取樣等作用。長期以來,電廠及鍋爐監檢部門對爐外小管道的施工、運行、維修等方面重視不夠,為機組的安全生產留下了嚴重隱患。
爐外小管道具有種類較多、數量較大、分布范圍較廣的特點,實際工作中容易疏忽對其的監管。近年來爐外小管道爆管事故呈頻繁發生的態勢,據統計,2000年全國電力系統共發生爐外管道爆破事故6起,死亡4人,教訓非常深刻。爐外管道爆破殺傷力很大,后果難以控制,一旦發生爆破事故,往往對現場工作人員的生命安全構成巨大的威脅,嚴重時甚至發生惡性事故,影響機組的安全,因此必須引起高度重視。
1、爐外小管道爆破事故的成因
爐外小管道爆破主要有焊縫爆破和沖刷、腐蝕減薄爆破兩種。在設計、施工、運行及檢修等各個環節上質量把關不嚴,是導致爐外小管道爆破事故的主要原因。
1.1設計方面的原因
按設計慣例,DN≤80mm的管道,鍋爐廠及設計院均不提供施工布置圖,而施工單位往往也不進行二次設計,管道的安裝位置只能根據現場的實際條件決定。按此施工,可能會產生兩方面的缺陷:一是管道支承不合理,或直管段過長,造成管子受熱時膨脹受阻,導致焊縫產生應力裂紋;二是彎頭過多,管路過長,流動阻力大,管內介質溫降過大,不同溫度的介質匯合后容易造成高溫主管或設備產生熱疲勞裂紋。另外,在設計疏水、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、后管段的材質不一致,這就滿足不了熱態啟動及主汽溫急劇下降事故發生時的使用要求。
1.2施工方面的原因
(1)管道安裝工藝不良
管子對口處錯口, 沖刷減薄后焊口爆破;過熱器不銹鋼取樣管等的焊接普遍采用火焰焊對接方法,造成焊縫質量差。
(2)管道加工質量差
管子冷彎后彎曲半徑過小、橢圓度和波浪度偏大,造成有效通徑減小,彎頭處容易因沖刷減薄而爆破。
(3)質量檢驗要求不嚴
施工規范DL5007-92焊接篇明確將鍋爐水壓范圍內的*76mm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;與主蒸汽管相連的疏水管,被誤認為只作啟動疏水,將其劃為Ⅱ類焊接接頭,僅按5的檢驗量控制檢驗,造成檢驗率大大低于50,這些焊縫的質量均無法保證管道在高溫高壓下的使用要求。
1.3運行維修方面的原因
(1)監督管理不嚴
運行、檢修單位對 爐外小管道安全運行的重要性認識不足,沒有將爐外小管道納入監督檢查范圍,致使管道嚴重腐蝕、沖刷減薄和閥門泄漏等缺陷長期存在。
(2)檢修質量不高
檢修單位力量不足,焊接、金屬檢驗水平不高,大、小修時只重視鍋爐本體及壓力容器,忽視爐外小管道,檢修質量難以保證。
(3)超期服役普遍
按《電力工業鍋爐壓力容器檢驗規程》(DL647-1998)的規定,與過熱器出口聯箱、集汽聯箱、主蒸汽管相連的小口徑管、彎頭、三通和閥門,運行105h以上,應全部更換。
2、爐外小管道爆破事故的預防措施
2.1對爐外小管道的安全運行給予充分的重視
生產單位必須轉變觀念,統一思想,充分認識爐外小管爆破事故的危害性和采取有效防范措施的必要性,加大管理力度,摸清爐外小管道的實際工作狀況,堵塞漏洞,遏止爐外小管惡性爆管事故的發生。
2.2加強對設計、施工等環節的管理
在設計、施工時,要把爐外小管道與相應等級的母管、閥門前與閥門后的管子同等對待,提高小管道的安裝檢修工藝和質量驗收標準,加強焊縫探傷和安裝工藝的檢查和監督,把安全、質量隱患消滅在初始階段。
2.3加強生產運行階段的監檢,y,y3n!w9j
電廠應將在役爐外小管道納入廠金屬監督范圍,研究制定出爐外小管的監督方法、周期和標準,結合大、小修付之實施。特別是管道焊縫、彎頭、閥門、支吊架等薄弱環節,是金屬監督和定期檢驗的重點部位。對爐外小管的監檢要形成制度,使其安全運行切實得到保障。
2.4更換處理不合格的管段
對爐外小管道進行普查,對于腐蝕、沖刷減薄超標、焊縫缺陷超標的管道或管件,應進行更換或消缺處理;對于從過熱器出口聯箱、集汽聯箱引出的空氣、疏水、壓力信號等小口徑管,以及與主蒸汽管相聯的小管道、彎頭、三通和閥門,運行105h以上的,作全部更換處理。