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摘 要：锅炉受热面四管的漏泄，是造成机级非停的主要原因，严重影响火力发电厂的安全生产，造成巨大的经济损失。引起锅炉四管漏泄的原因较多，其中原始缺陷或焊接缺陷、磨损、腐蚀、过热等是导致四管漏泄的主要原因，本文分析了锅炉四管漏泄的原因，并从安装、检修、运行和管理等方面提供了相应的预防措施。
关键词：四管漏泄；原因；预防措施
中图分类号：TM621.2 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）24-0238-02
1 前 言
火力发电厂锅炉“四管”是指省煤器、水冷壁、过热器、再热器，造成锅炉四管泄漏有诸多因素，诸如腐蚀、磨损、应力、疲劳、强度、安装质量、设计缺陷、管材质量等，不同的锅炉形式的运行工部，原因不尽相同，而且都不能像机组参数那样可以在线监测，在机组运行中很难感知到，对于已投入运行的锅炉机组，导致四管泄漏的因素总是存在的，并且这些因素所造成的问题在不断累积，一旦爆发，就防不胜防，甚至造成恶性循环。防止“四管”泄露的发生要求检修人员和防爆检查人员必须掌握四管常见的缺陷形式及分布范围，掌握四管检查重点及预防措施。
2 “四管”常见的缺陷及分布范围
2.1 原始缺陷或焊接缺陷
由于各种原因，钢铁厂钢管制造质量不能得到完全保证，管材在制造时发生的缺陷与钢铁锻压、延展时的缺陷，即气泡、夹层、折叠、壁厚不均、退火不良、晶粒度等加工诱发了其缺陷的发展。
锅炉本体是由焊接安装在一起的，受热面的每一根管子都有很多焊口，整台锅炉四管焊口几万余道，受热面是承受高温、高压的设备，因此焊接质量对锅炉安全经济运行有着重大的影响，焊口泄漏和结构应力、坡口形式、焊接材料、焊接参数、热处理工艺和焊工技术水平有关。
2.2 飞灰磨损
磨损是锅炉受热面常见的缺陷之一，锅炉受热面布置在锅炉的炉膛及烟道内，尤其是锅炉尾部烟道内的受热面，长期受高温烟气的冲刷，烟气中的灰粒使受热面的管壁磨损减薄，这种由烟气冲刷使受热面管壁减薄的现象称为磨损。
2.3 腐 蚀
腐蚀是锅炉受热面另一种常见的缺陷，他的实质就是受热面表面的金属与其他物质发生化学反应使金属原子脱离金属表面，这种现象称为腐蚀，腐蚀分为外部腐蚀与内部腐蚀。
腐蚀经常发生的区域是：锅炉炉膛上方及炉膛出口布置的屏式过热器，炉膛出口及水平烟道入口布置的立式对流受热面，水冷壁的高负荷区域。
2.4 裂 纹
裂纹是锅炉受热面最常见的危险缺陷之一，它可以发生在锅炉任何受热面上，主要发生在受热面的焊口及其热影响区域，也可以发生在管子的弯头、减温器联箱内部等热应力较大的区域。裂纹是由于金属内部冷热不均，金属内部存在较大的热应力，在受到内部较大的压力或受到外力的影响，长时间作用的结果造成金属内部结构发生破坏而形成的。裂纹经常发生的区域：受热面管子膨胀受阻的部位、管子焊缝等部位。
2.5 过 热
锅炉受热面在运行中，由于各种原因没有得到很好的冷却，控制好管壁温度，使受热面在超温的状态下长时间的运行，就会使受热面管子壁温超过允许的温度，管子表面严重氧化，出现蠕胀胀粗、脱碳现象，这种现象称为管子过热。
锅炉受热面管子最易发生过热胀粗的部位是：布置在炉膛上方的分隔屏过热器、后屏过热器、锅炉水冷壁高负荷区域。
2.6 疲 劳
疲劳是指锅炉受热面承受交变应力长期运行，致使锅炉受热面的局部出现永久性损伤的缺陷，锅炉受热面发生疲劳的最终结果是受热面管子表面发生微型裂纹，疲劳是受热面的隐性缺陷很难被发现。
锅炉受热面最容易发生疲劳的部位是：受热面联箱与受热面管子相连接的角焊口处等热应力较集中的区域，锅炉机组的频繁启停是造成该区域疲劳的重要原因之一。另外，频繁发生晃动或振动的锅炉受热面管子也易于发生疲劳。
3 锅炉“四管”防磨防爆检查重点及处理方法
3.1 水冷壁
水冷壁是锅炉的主要受热部分，水冷壁的运行工况十分恶劣，它由数排钢管组成，分布于锅炉炉膛的四周。它的内部为流动的水或蒸汽，外界接受锅炉炉膛的火焰的热量。水冷壁主要存在结渣和水冷壁高温腐蚀问题，还存在管子磨损、拉裂、高温腐蚀、涨粗鼓包、结垢等问题。
水冷壁重点检查部位：冷灰斗、四角喷燃器处、折焰角区域、上下联箱角焊缝、悬吊管、吹灰器区域。抽查部位：热负荷最高区域的焊口、管壁厚度、腐蚀情况；喷燃器滑板处；刚性梁处；鳍片焊缝膨胀不畅部位。
四角燃烧器、二次风嘴两侧易被煤粉磨损，发现管子被吹损，将吹损管补焊后加装不锈钢防磨板；延伸水冷壁管与延伸侧包墙交界處、炉膛四角、侧水冷壁与前后水冷壁下斜坡交界处易被拉裂和漏风磨损，检查时发现有拉裂迹象，要对此部位进行打磨着色，打水压时重点检查此部位，发现侧水冷壁与前后水冷壁斜坡交界处有漏风现象，用耐火浇筑料抹住；冷灰斗斜坡易被焦块或检修时掉落的异物砸坏，发现超标的硬伤及时换管处理；吹灰器附近是易被吹损部位，及时调整吹灰器角度，以上部位应加大力量重点检查，除仔细检查其外观状况外，还要视情况测量水冷壁管壁壁厚。
3.2 省煤器
省煤器为锅炉低温受热面，省煤器就是锅炉尾部烟道中将锅炉给水加热成汽包压力下的饱和水的受热面，由于它吸收的低温烟气的热量，降低了烟气的排烟温度，节省了能源，提高了效率。省煤器主要存在飞灰磨损和机械损损伤、管内腐蚀等缺陷。尾部烟道烟温较低，灰粒较硬磨损较重。
重点检查部位：重点检查靠近炉墙管子及弯头，管卡部位、突出管排的管子、节距不均匀易形成烟气走廊附近管子、防磨护铁磨损松动、脱落处的管子，防磨护铁接口处、有异物卡管阻挡处的管子、外圈管子、经常换管的部位、上部1-3排管子，下部1-2排管子。 3.3 过、再热器
过热器是锅炉中将一定压力下的饱和水蒸气加热成相应压力下的过热水蒸气的受热面。再热器实质上是一种把作过功的低压蒸汽再进行加热并达到一定温度的蒸汽过热器，再热器的作用进一步提高了电厂循环的热效率，并使汽轮机末级叶片的蒸汽温度控制在允许的范围内。过、再热器的结构和布置方式基本相同，主要存在对受热面高温积灰和高温腐蚀问题，还存在管子磨损、涨粗、过热、蠕变等问题。
过、再热器重点检查部位：管排膨胀受阻的部位；管子表面易结焦氧化部位；管卡烧损变形部位；夹持管与管排摩擦、相互振动部位；下弯头向火部位；运行中有超温记录的部位和高负荷区重点测量管子涨粗和蠕涨。
对于穿屏管和夹屏管部位存在的磨损，视磨损情况加装防磨铁或更换新管；发现有涨粗的管子时要割管取样检查；对于包墙过热器人孔门让位管存在的吹损，可将人孔门上下各500mm让位管区域抹耐火胶泥，将管子全部覆盖；对于异种钢焊缝要进行取样抽测，发现失效，更换异种钢短节。
4 预防措施
（1）为主的原则，全面科学的掌握锅炉“四管”状况、分析“四管”爆漏的原因、总结“四管”爆漏的规律，根据检查、检验及受热面寿命评估情况，及时制定防范措施，并实施改造方案。
（2）建立健全责任制，发挥主观作用，消除先天性、后发性缺陷，提高运行、检修和管理水平，降低和减少锅炉“四管”爆漏的次数。为了防止锅炉四管爆漏，必须坚持发电设备全过程管理，加强各个环节的质量意识，对锅炉的运行、维护、检修、技改等各个环节把好质量关。
（3）充分利用大、小修对四管进行宏观检查，其检修内容包括：高温腐蚀、磨损、胀粗、鼓包、焊接状态等情况，其中对热负荷较集中部分采取割管检查和化学分析，对易结焦、易磨损、吹灰器易吹薄的部位进行侧厚检查，对过热器、再热器等易超温的部位进行金相分析。
（4）加装四管爆漏报警装置，密切监视四管报警情况，一旦发生，应及时停炉处理，避免缺陷扩大。加装必要的测温元件，严防受热面四管超温。
（5）加强“四管”各部附件的检查，掌握磨损规律，如及时处理防磨瓦、管卡和管排出列等缺陷，及时清理管排间杂物，及时消除烟汽走廊，运行中控制烟气流速。
（6）锅炉燃烧的调整；严格控制汽水各部件的参数，严禁超限运行。合理调整风粉量过剩和空气量，使煤粉在炉内充分燃烧。保证磨煤机在最佳状态运行，严格控制煤粉细度。喷燃器运行良好可防止火焰中心倾斜，防止局部结焦超温。
（7）严格控制汽、水品质，做好定排、连排和炉内加药等工作，做到不合格水不入炉、不合格蒸汽不启机，做好启停炉保护措施。
5 结束语
锅炉“四管”爆漏事故必将导致停炉消缺，是造成发电厂非停的主要原因，影响电厂的设备安全及经济效益，甚至造成电网事故和人身安全事故，因此检修中锅炉“四管”的防磨防爆工作是整个火力发电厂安全生产的重中之重。明确了锅炉四管的重点檢查部位，还需要制定严密的组织、实施措施，还需要负责任的工作人员、充足的工作时间和良好的工作环境，只有实实在在地投入人力、物力和精力，才能切实提高锅炉四管防磨防爆检查工作的质量，机组的安全稳定运行才能得到保障。
参考文献
[1]郭延秋.《大型火电机组检修使用技术丛书锅炉分册》.中国电力出版社.
[2]鄢晓忠.锅炉设备检修.中国电力出版社.
[3]李 胜，杨晓松.锅炉“四管”防磨防爆检查工作探讨.
[4]《电站锅炉“四管”防磨防爆工作实用手册》.天津军粮城发电有限公司.
收稿日期：2018-7-21
关键词：四管漏泄；原因；预防措施
中图分类号：TM621.2 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）24-0238-02
1 前 言
火力发电厂锅炉“四管”是指省煤器、水冷壁、过热器、再热器，造成锅炉四管泄漏有诸多因素，诸如腐蚀、磨损、应力、疲劳、强度、安装质量、设计缺陷、管材质量等，不同的锅炉形式的运行工部，原因不尽相同，而且都不能像机组参数那样可以在线监测，在机组运行中很难感知到，对于已投入运行的锅炉机组，导致四管泄漏的因素总是存在的，并且这些因素所造成的问题在不断累积，一旦爆发，就防不胜防，甚至造成恶性循环。防止“四管”泄露的发生要求检修人员和防爆检查人员必须掌握四管常见的缺陷形式及分布范围，掌握四管检查重点及预防措施。
2 “四管”常见的缺陷及分布范围
2.1 原始缺陷或焊接缺陷
由于各种原因，钢铁厂钢管制造质量不能得到完全保证，管材在制造时发生的缺陷与钢铁锻压、延展时的缺陷，即气泡、夹层、折叠、壁厚不均、退火不良、晶粒度等加工诱发了其缺陷的发展。
锅炉本体是由焊接安装在一起的，受热面的每一根管子都有很多焊口，整台锅炉四管焊口几万余道，受热面是承受高温、高压的设备，因此焊接质量对锅炉安全经济运行有着重大的影响，焊口泄漏和结构应力、坡口形式、焊接材料、焊接参数、热处理工艺和焊工技术水平有关。
2.2 飞灰磨损
磨损是锅炉受热面常见的缺陷之一，锅炉受热面布置在锅炉的炉膛及烟道内，尤其是锅炉尾部烟道内的受热面，长期受高温烟气的冲刷，烟气中的灰粒使受热面的管壁磨损减薄，这种由烟气冲刷使受热面管壁减薄的现象称为磨损。
2.3 腐 蚀
腐蚀是锅炉受热面另一种常见的缺陷，他的实质就是受热面表面的金属与其他物质发生化学反应使金属原子脱离金属表面，这种现象称为腐蚀，腐蚀分为外部腐蚀与内部腐蚀。
腐蚀经常发生的区域是：锅炉炉膛上方及炉膛出口布置的屏式过热器，炉膛出口及水平烟道入口布置的立式对流受热面，水冷壁的高负荷区域。
2.4 裂 纹
裂纹是锅炉受热面最常见的危险缺陷之一，它可以发生在锅炉任何受热面上，主要发生在受热面的焊口及其热影响区域，也可以发生在管子的弯头、减温器联箱内部等热应力较大的区域。裂纹是由于金属内部冷热不均，金属内部存在较大的热应力，在受到内部较大的压力或受到外力的影响，长时间作用的结果造成金属内部结构发生破坏而形成的。裂纹经常发生的区域：受热面管子膨胀受阻的部位、管子焊缝等部位。
2.5 过 热
锅炉受热面在运行中，由于各种原因没有得到很好的冷却，控制好管壁温度，使受热面在超温的状态下长时间的运行，就会使受热面管子壁温超过允许的温度，管子表面严重氧化，出现蠕胀胀粗、脱碳现象，这种现象称为管子过热。
锅炉受热面管子最易发生过热胀粗的部位是：布置在炉膛上方的分隔屏过热器、后屏过热器、锅炉水冷壁高负荷区域。
2.6 疲 劳
疲劳是指锅炉受热面承受交变应力长期运行，致使锅炉受热面的局部出现永久性损伤的缺陷，锅炉受热面发生疲劳的最终结果是受热面管子表面发生微型裂纹，疲劳是受热面的隐性缺陷很难被发现。
锅炉受热面最容易发生疲劳的部位是：受热面联箱与受热面管子相连接的角焊口处等热应力较集中的区域，锅炉机组的频繁启停是造成该区域疲劳的重要原因之一。另外，频繁发生晃动或振动的锅炉受热面管子也易于发生疲劳。
3 锅炉“四管”防磨防爆检查重点及处理方法
3.1 水冷壁
水冷壁是锅炉的主要受热部分，水冷壁的运行工况十分恶劣，它由数排钢管组成，分布于锅炉炉膛的四周。它的内部为流动的水或蒸汽，外界接受锅炉炉膛的火焰的热量。水冷壁主要存在结渣和水冷壁高温腐蚀问题，还存在管子磨损、拉裂、高温腐蚀、涨粗鼓包、结垢等问题。
水冷壁重点检查部位：冷灰斗、四角喷燃器处、折焰角区域、上下联箱角焊缝、悬吊管、吹灰器区域。抽查部位：热负荷最高区域的焊口、管壁厚度、腐蚀情况；喷燃器滑板处；刚性梁处；鳍片焊缝膨胀不畅部位。
四角燃烧器、二次风嘴两侧易被煤粉磨损，发现管子被吹损，将吹损管补焊后加装不锈钢防磨板；延伸水冷壁管与延伸侧包墙交界處、炉膛四角、侧水冷壁与前后水冷壁下斜坡交界处易被拉裂和漏风磨损，检查时发现有拉裂迹象，要对此部位进行打磨着色，打水压时重点检查此部位，发现侧水冷壁与前后水冷壁斜坡交界处有漏风现象，用耐火浇筑料抹住；冷灰斗斜坡易被焦块或检修时掉落的异物砸坏，发现超标的硬伤及时换管处理；吹灰器附近是易被吹损部位，及时调整吹灰器角度，以上部位应加大力量重点检查，除仔细检查其外观状况外，还要视情况测量水冷壁管壁壁厚。
3.2 省煤器
省煤器为锅炉低温受热面，省煤器就是锅炉尾部烟道中将锅炉给水加热成汽包压力下的饱和水的受热面，由于它吸收的低温烟气的热量，降低了烟气的排烟温度，节省了能源，提高了效率。省煤器主要存在飞灰磨损和机械损损伤、管内腐蚀等缺陷。尾部烟道烟温较低，灰粒较硬磨损较重。
重点检查部位：重点检查靠近炉墙管子及弯头，管卡部位、突出管排的管子、节距不均匀易形成烟气走廊附近管子、防磨护铁磨损松动、脱落处的管子，防磨护铁接口处、有异物卡管阻挡处的管子、外圈管子、经常换管的部位、上部1-3排管子，下部1-2排管子。 3.3 过、再热器
过热器是锅炉中将一定压力下的饱和水蒸气加热成相应压力下的过热水蒸气的受热面。再热器实质上是一种把作过功的低压蒸汽再进行加热并达到一定温度的蒸汽过热器，再热器的作用进一步提高了电厂循环的热效率，并使汽轮机末级叶片的蒸汽温度控制在允许的范围内。过、再热器的结构和布置方式基本相同，主要存在对受热面高温积灰和高温腐蚀问题，还存在管子磨损、涨粗、过热、蠕变等问题。
过、再热器重点检查部位：管排膨胀受阻的部位；管子表面易结焦氧化部位；管卡烧损变形部位；夹持管与管排摩擦、相互振动部位；下弯头向火部位；运行中有超温记录的部位和高负荷区重点测量管子涨粗和蠕涨。
对于穿屏管和夹屏管部位存在的磨损，视磨损情况加装防磨铁或更换新管；发现有涨粗的管子时要割管取样检查；对于包墙过热器人孔门让位管存在的吹损，可将人孔门上下各500mm让位管区域抹耐火胶泥，将管子全部覆盖；对于异种钢焊缝要进行取样抽测，发现失效，更换异种钢短节。
4 预防措施
（1）为主的原则，全面科学的掌握锅炉“四管”状况、分析“四管”爆漏的原因、总结“四管”爆漏的规律，根据检查、检验及受热面寿命评估情况，及时制定防范措施，并实施改造方案。
（2）建立健全责任制，发挥主观作用，消除先天性、后发性缺陷，提高运行、检修和管理水平，降低和减少锅炉“四管”爆漏的次数。为了防止锅炉四管爆漏，必须坚持发电设备全过程管理，加强各个环节的质量意识，对锅炉的运行、维护、检修、技改等各个环节把好质量关。
（3）充分利用大、小修对四管进行宏观检查，其检修内容包括：高温腐蚀、磨损、胀粗、鼓包、焊接状态等情况，其中对热负荷较集中部分采取割管检查和化学分析，对易结焦、易磨损、吹灰器易吹薄的部位进行侧厚检查，对过热器、再热器等易超温的部位进行金相分析。
（4）加装四管爆漏报警装置，密切监视四管报警情况，一旦发生，应及时停炉处理，避免缺陷扩大。加装必要的测温元件，严防受热面四管超温。
（5）加强“四管”各部附件的检查，掌握磨损规律，如及时处理防磨瓦、管卡和管排出列等缺陷，及时清理管排间杂物，及时消除烟汽走廊，运行中控制烟气流速。
（6）锅炉燃烧的调整；严格控制汽水各部件的参数，严禁超限运行。合理调整风粉量过剩和空气量，使煤粉在炉内充分燃烧。保证磨煤机在最佳状态运行，严格控制煤粉细度。喷燃器运行良好可防止火焰中心倾斜，防止局部结焦超温。
（7）严格控制汽、水品质，做好定排、连排和炉内加药等工作，做到不合格水不入炉、不合格蒸汽不启机，做好启停炉保护措施。
5 结束语
锅炉“四管”爆漏事故必将导致停炉消缺，是造成发电厂非停的主要原因，影响电厂的设备安全及经济效益，甚至造成电网事故和人身安全事故，因此检修中锅炉“四管”的防磨防爆工作是整个火力发电厂安全生产的重中之重。明确了锅炉四管的重点檢查部位，还需要制定严密的组织、实施措施，还需要负责任的工作人员、充足的工作时间和良好的工作环境，只有实实在在地投入人力、物力和精力，才能切实提高锅炉四管防磨防爆检查工作的质量，机组的安全稳定运行才能得到保障。
参考文献
[1]郭延秋.《大型火电机组检修使用技术丛书锅炉分册》.中国电力出版社.
[2]鄢晓忠.锅炉设备检修.中国电力出版社.
[3]李 胜，杨晓松.锅炉“四管”防磨防爆检查工作探讨.
[4]《电站锅炉“四管”防磨防爆工作实用手册》.天津军粮城发电有限公司.
收稿日期：2018-7-21