某余热锅炉减温水管道泄漏的原因分析与防范措施黄强
发表时间：2018-04-12T09:46:09.130Z 来源：《电力设备》2017年第29期作者：黄强[导读] 摘要：介绍了某厂9E燃气轮机联合循环机组中的余热锅炉，高压给水减温水管道在更换不到2年就发生泄漏情况，经分析主要原因是雨水渗入保温棉，保温棉积水难以挥发，雨水长久积累腐蚀外部管道，并针对积水的来源提出了防范措施。
（深圳钰湖电力有限公司广东深圳 518111）摘要：介绍了某厂9E燃气轮机联合循环机组中的余热锅炉，高压给水减温水管道在更换不到2年就发生泄漏情况，经分析主要原因是雨水渗入保温棉，保温棉积水难以挥发，雨水长久积累腐蚀外部管道，并针对积水的来源提出了防范措施。
关键词：燃气轮机联合循环机组；余热锅炉；减温水管道；泄漏；积水；防范措施 Precautionary Measures and Cause Analysis of Leakage of Cooling Water Pipes in a Waste Heat Boiler Huangqiang
（Shenzhen Yuhu Power Co.，Ltd. Guangdong Shenzhen 518111 China） Abstract：This paper introduces the waste heat boiler in the 9E gas turbine combined cycle unit，and the leakage ofthe high pressure supply water pipe which is replaced less than 2 years. The main reason for the analysis is that the rain water infiltrates the insulation cotton，and is difficult to volatilize so that the external pipelines were corroded for a long time. Therefore，in this paper，some precautionary measures are put forward for the source of water. Keywords：gas turbine combined cycle unit；waste heat boiler；cooling water pipes；leakage；waterlog；precautionary measures
0 引言
某电厂建有两套9E燃气轮机联合循环机组，其余热锅炉由杭州锅炉厂生产，为Q1153/526-174（33.9）-5.8（0.62）/500（254.8）型，无补燃、双压、立式、强制循环余热锅炉。高压给水泵出来的给水除了去高压省煤器，还有一路给水去高压集汽集箱入口前的喷水减温器，用以调节和控制高压过热蒸汽的汽温。高压给水减温水管道管材为12 Cr1MoV，规格为D25 mm×3 mm，设计压力为11 MPa，设计温度为125 ℃。本文分析了高压给水减温水管道发生泄漏的主要原因是外部积水腐蚀所致，进一步分析了积水的来源，并提出了相应的防范措施。
1 高压给水减温水管道泄漏的现象及应急处理 2015年1月14日，该厂2号余热锅炉正常运行中，突然发现2号余热锅炉高压给水减温水管道8 m层楼板下管段出现泄漏，泄漏处喷出大量的水汽。检修和运行相关人员立即对现场进行相关隔离措施。对2号余热锅炉高压集汽集箱的减温水系统检查，系统正常，无影响机组正常的运行，无影响机组的负荷出力，运行人员加强监视减温水系统的温度变化和减温水的流量情况，做好应急预案。检修人员现场专门派人监视，防止人员误入、做好事故扩大后处理的应急预案。
2 高压给水减温水管道泄漏的原因分析 2.1现场检查
2015年1月16日，机组停运后，拆开高压给水减温水管道泄漏处的保温棉，发现泄漏点处管段外壁腐蚀较严重，管道表面积有一层潮湿的铁锈，漏点在腐蚀水平管段处一小砂眼，表面腐蚀穿孔。漏点附近保温棉潮湿，管道表面已经腐蚀剥落。接着对切割下的高压给水减温水腐蚀管段进行测厚检查，测得管壁厚度数据如图1所示：
图1 减温水管道测得管壁厚度数据通过对管段的检查和测厚，管道内壁完好，无冲刷和腐蚀痕迹。检查分析确认此高压给水减温水管道泄漏点为外部腐蚀引起，由于保温棉长时间带水，外部又有保温铝皮包裹，保温棉里面的积水长期难以挥发，长久积累腐蚀外部管道。尤其弯管处的腐蚀最为明显，从超声波测得管壁厚度数据最低为1.12 mm，减薄了1.88 mm。
2.2保温棉的积水来源分析
从现场实际情况分析，保温棉吸附的水分主要来源于8 m平台的积水：此减温水管道8 m层穿插平台处无挡水圈，8 m平台两块钢梁为螺栓固定对接，穿墙管道周围和螺栓固定对接处缝隙较小，8 m平台一旦有水，容易积在缝隙处，进而浸入管道由保温棉吸附，保温棉的积水来源如图2所示。8 m平台积水的来源有三个方面：（1）在余热锅炉启动过程中，高、低压集汽集箱对空排汽阀排出的水汽散落在8 m平台上；（2）由于该厂余热锅炉为露天式，在下雨天会有雨水散落在8 m平台；（3）平常用水对8 m平台进行清洗，使8 m平台长时间处于湿润状态，水分更难以挥发。
图2 保温棉的积水来源
2.3高压给水减温水管道泄漏的原因分析
通过检查和测厚等分析：管道的保温设计不合理，走道平台穿管处的保温结合没有做好防水设计，给管道保温造成长期积水，潮湿的保温材料对管道的外表面氧化锈蚀十分有利，铁与水分中的氧结合生成三氧化二铁（Fe2O3），这样管壁厚度不断减薄，当管壁厚度减薄到其强度不足与抵抗实际工作压力时，就会发生管道泄漏。对该管道进行光谱分析，管道的材质没有问题，但管道的外表防腐油漆已近失效，按照防腐要求，高温管道应该重新刷高温油漆，可以阻止和避免管道外壁继续氧化腐蚀。
通过查阅广东环境保护公众网资料，该厂所在深圳市降水酸度较强，pH年均值为4.66，酸雨频率达80.0%。用pH试纸蘸取8 m平台积水试样进行分析，与标准比色卡比较，8 m平台积水pH值约为5属于弱酸性。此减温水管道在2013年5月已更换过，此管道腐蚀严重是因为8 m平台积水呈酸性，8 m层楼板下减温水管道未做好防水浸入措施，导致8 m平台的积水浸入保温棉，保温棉长时间带水，保温棉外部又有固定外壳，加上减温水管道运行温度不高，保温棉里面的水分长期积累难以挥发，长久积累腐蚀外部管道。
3 现场处理过程及防范措施
对高压给水减温水管道的腐蚀管段进行更换，同时对8 m走道平台的穿管处做防雨水挡圈防雨水浸入（如图3所示），对焊缝结合处补焊防止雨水浸入。
图3 防雨水挡圈
针对该问题，提出以下几点防范措施：（1）对露天的保温管道进行一次排查，重点检查管道保温棉容易浸水的管段，对检查出腐蚀较严重的管段及时更换，避免同类事故发生；（2）加强高压小管道的监管，纳入防磨防爆检查的重要内容，对该类型管道独立建档，记录其材质、规格、检验记录等信息，为后续工作提供指导意见。（3）对所有穿楼板的管道做好防雨水浸入措施，防止雨水浸入保温棉。2015年，该厂围绕这几项防范措施，列好工作计划，利用周末停机的机会，逐步开展工作，于2015年9月完成了这几项防范措施。自2015年9月整改完成后，至今已运行近2年时间，再未发生炉外管道泄漏情况。在2017年4月，该厂对两台锅炉炉外小口径管道进行专项检查，在检查中发现，管道外壁保温棉积水明显减少，管道腐蚀速度也明显减缓，用超声波测厚仪对管道进行测厚检查，管壁厚度减薄不明显（如图4所示），说明防范措施取得了良好的效果。
图4 减温水管道检查情况
4 结语
高压给水减温水管道作为高压过热蒸汽唯一的减温水源，一旦发生泄漏和爆管不仅直接关系到高压过热蒸汽温度的维持稳定和运行调节，也影响锅炉的安全性和经济性，同时也威胁巡视人员的安全。对于其它炉外管道泄漏同样也会造成不良后果。故在平时检修过程中，除了对炉外管道做好防雨水浸入措施，特别是高压小口径管道更应该加强检查，对可能产生的缺陷，及早采取防范措施，确保机组的安全稳定运行。
参考文献：
[1]杭州锅炉集团股份有限公司.余热锅炉设计说明书[Z]，2003.12.
作者简介：
黄强（1990-），男，广东河源人，热能与动力工程助理工程师，学士学位，现从事燃气轮机电厂检修维护和技术管理工作
