高加泄露的原因分析及预防措施

编号：AQ-JS-00619

( 安全技术)

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高加泄露的原因分析及预防措

施

Cause analysis and preventive measures of high pressure heater leakage

高加泄露的原因分析及预防措施

使用备注：技术安全主要是通过对技术和安全本质性的再认识以提高对技术和安全的理解，进而形成更加科

学的技术安全观，并在新技术安全观指引下改进安全技术和安全措施，最终达到提高安全性的目的。

摘要：分析了高压加热器泄露原因，针对不同泄漏原因分别找出了相应的对策，对机组安全经济运行具有十分重要的意义。

关键词：加热器；泄漏；原因；故障；对策

公司300MW机组配置３台高加，均为卧式滚筒结构，串联布置。疏水逐级自流，水位采用自动调节方式。在启停和低负荷时，疏水倒至凝汽器；正常运行时，高加疏水倒至除氧器。额定负荷下，高加出口温度可达２７８℃。自投产以来，因为高加内部钢管泄露、外部大法兰及疏水管道泄露，经常不得不退出运行检修处理，在很大程度上制约着机组的安全、经济运行。经过长期实践，得出以下原因分析和预防措施。

１高加泄漏原因分析

１．１热应力过大加热器在启停过程中、调峰时负荷变化速度太快、主机或加热器故障而骤然停运加热器时，都会使金属温升率、

温降率超过规定，使高加的管子和管板受到较大的热应力，管子和管板相联接的焊缝或胀接处发生损坏，引起端口泄漏。又因管子管壁簿、收缩快、管板厚、收缩慢，常导致管子与管板的焊缝或胀接处损坏。

１．２管板变形管子与管板相连，管板变形会使管子的端口发生泄漏。高加管水侧压力高、温度低，汽侧则压力低、温度高，如果管板的厚度不够，则管板会有一定的变形。管板中心会向压力低、温度高的汽侧鼓凸。在水侧，管板发生中心凹陷。在主机负荷变化时，高加汽侧压力和温度相应变化。尤其在调峰幅度大、调峰速度过快或负荷突变时，在使用定速给水泵的条件下，水侧压力也会发生较大的变化，甚至可能超过高加给水的额定压力。这些变化会使管板发生变形导致管子端口泄漏。

１．３冲刷侵蚀当蒸汽的流动速度较高且汽流中含有大直径的水滴时，管子外壁受汽、水两相流冲刷，变薄，发生穿孔或受给水压力而鼓破；其次，当高加内某根管子发生损坏泄漏时，高压给水从泄漏处以极大的速度冲出会将邻近的管子或隔板冲刷破坏；另外，

因防冲板材料和固定方式不合理，在运行中破碎或脱落，受到蒸汽或疏水的直接冲击时，失去防冲刷保护作用。

１．４管子振动启动时暖管不充分管道积水或给水温度过低、机组超负荷等情况下，发生水锤现象时，通过加热器管子问蒸汽流量和流速工况超过设计值较多时，具有一定弹性的管束在壳侧流体扰动力的作用下会产生振动。当激振力的频率与管束自然振动频率或其倍数相吻合时，将引起管束共振，使振幅大大的增加，导致管子与管板的连接处受到反复作用力造成管束损坏。同时，支吊架松动，管道布置不合理，会造成管束与高加本体振动不同步引起断裂而泄露。

１．５腐蚀影响高加及其管束腐蚀的主要因素有给水含氧量和ｐＨ值。

６超压爆管引起高加水侧压力过高的因素有给水压力流量突变，引起高加内压力突变，如给水泵掉闸、汽机掉闸锅炉安全门拒动、高加保护动作等情况管系承压突升，又瞬间释放，使设备损坏。在机组运行中高加因故停用时，如果给水进出口阀门关闭严密，而

进汽阀有泄漏时，被封闭在加热器管侧的给水受到漏入蒸汽的加热，会使管束的给水压力大幅度上升。在高加水侧压力过高，水侧又未安装安全门时，过高的压力会使管子鼓胀而变粗开裂。在做锅炉打压试验时，给水泵液压调节机构不当，引起给水压力突增，引起高加超压。另外，高加汽侧压力也有严格的规定，当主汽压力过高，安全门又不能开启，汽轮机通流部分结垢等情况下会引起汽侧超压。

１．７材质、工艺不良管子材质不良、管壁厚簿不均、组装前管子有缺陷、胀口处过胀、管子外侧有拉损伤痕等，在加热器遇到异常工况时，会导致管子大量损坏。在检修时，一般常用锥形塞焊接堵管，捶击力量太大，引起管孔变形；在焊接过程中，如预热、焊缝位置及尺寸不合适，都会造成邻近管子与管板连接处的损坏，使之出现新的泄漏。

２预防措施

２．１热应力预防措施在机组启停时，尽可能使高加随机滑启滑停。此时，给水温度和抽汽温度随着负荷变化，变化率相对平缓，高加本体及其管道就能均匀地受热或冷却，相应的应力就减少了。

在运行过程中启动时，先投低压侧，再投高压侧，充分暖管，严格控制给水温升率不大于３℃。并在高加见水以后，按规程规定及时切换至排汽装置或除氧器。运行中需停运时，则应先退低压侧，再退高压侧，并控制给水温降率不大于２℃。

２．２冲刷侵蚀预防措施限制壳侧蒸汽或疏水的流速及防止疏冷段内闪蒸。蒸汽冷却段出口蒸汽要有足够的剩余过热度；防冲板的固定要牢固，面积足够，材质要好；保持壳侧水位正常，禁止低水位或无水位运行。在运行中，及时调整高加水位，高加疏水水位过高过低都不利于安全运行。２．３管子振动预防措施限制壳侧蒸汽或疏水的流速。管子间距要足够大，限制管束自由段长度（即跨度）。在投退高加时，应点动开启，不许大开大关，避免大量蒸汽直接进入：注意给水系统稳定运行，避免给水泵故障停运，阀门突然误关，引起水锤现象而震动。同时，加强对系统支吊架的检查，穿墙管道，应与墙壁保持垂直，保证其牢固稳定，避免因外力作用引起高加管道振动。

２．４腐蚀预防措施要有完善的放空气系统，在高加投运初期，

水侧、汽侧应排净空气。给水蒸汽品质要合格，定期化验；合理使用定排连排等排污系统。出厂时要有良好的防腐措施，防止贮运过程中的腐蚀，对碳钢管加热器，通常对汽侧和水侧均采取充氮防腐的办法；加热器停用时，通常根据停用时间的长短，分别采用充水、充汽或充氮的防腐措施，在水侧适当调节除氧水的ｐＨ值，以起保护作用。

２．５超压爆管预防措施汽水侧应装设安全阀。停运后，校验安全阀动作值恰当，动作正常。加强机组、给水泵的正常运行，减少调节系统的误动，提高旁路、安全门正确动作率，减少机组运行中系统故障引起的高加压力突变。２．６材质差、检修工艺不良引起管子泄漏的预防措施高加停运检修时，要对每根管子进行探伤、水压试验等检验；Ｕ型管应热处理、无直观缺陷。对于端Ｉ＝Ｉ泄漏，应刮去原有焊缝金属再进行补焊，并进行适当的热处理，消除热应力。对于管子本身泄漏，应先查清管束泄漏的形式及位置，并选用合适的堵管工艺，堵塞泄漏管子的２个端口，被堵管的端头部位一定要经过良好处理，使管板、管孔圆整、清洁，与堵头有良好