火電廠鍋爐聯箱安裝和運行階段典型缺陷分析探索

姚燕強

（國電泉州熱電有限公司，福建 泉州 362000）

在火電廠鍋爐組成結構中，聯箱屬于非常重要的組成構件。該結構主要由聯箱筒體、長短管接頭和封頭拼接在一起，其拼接方式主要以焊接操作為主。由于聯箱結構相對復雜一些，在焊接過程中，需要綜合考慮各類型材料組裝在一起的焊接操作工藝，如果出現問題，勢必會影響后續使用過程的安全等級。通過提升聯箱焊接質量，對提升火電廠鍋爐運行穩定性，延長鍋爐使用壽命有著積極的意義。

1 火電廠鍋爐聯箱安裝階段的典型缺陷

1.1 聯箱對接焊縫表面裂紋

1.1.1 缺陷類型

某火電廠在安裝聯箱設備之前，對聯箱設備的基本情況進行了解，發現焊縫表面存在許多裂縫，所產生的焊縫表面裂縫主要集中在焊縫熔合線的位置，同時該裂縫的主要類型為周圈斷續裂縫，也就是所有的焊接裂縫圍繞在周圈范圍內，并且裂縫并不連續，在簡單處理之后，裂縫還會重新出現在其他位置，表明該類型裂紋的出現具有較好的延遲性。除此之外，部分裂紋還集中出現在焊縫表面，此類型焊縫的規模較小，并且裂縫延伸較淺，在對裂紋進行打磨處理之后，裂縫會暫時消失，但是在后續使用過程中，裂縫還會重新出現在接縫處，與第一種裂縫類似，該類型的裂縫也具有較高的延遲性。在對此類問題進行處理時，檢修人員需要明確導致此類裂縫產生的具體原因，如果無法分析出此類問題的產生原因，則需要返回原廠進行更換。

1.1.2 實際檢測要點

為了提高聯箱的實際安裝質量，在正式安裝之前，檢測人員需要對其進行全面性檢查，具體的檢查內容可以分為以下幾點內容：第一，交流電磁軛檢查?；痣姀S鍋爐在生產過程中，單位時間產生的熱量非常聚集，為了確保聯箱結構運行的穩定性，通常都會適當加大聯箱零件的厚度，針對厚度較大的構建，交流電磁軛檢測方法的適用性非常強，在實際工作過程中，交流電滲入的深度非常高，可以對整體零件穩固性進行全方位檢測，從而明確故障缺陷位置，便于后續檢測過程的進行。第二，反差增強劑進行檢測。該檢測方法在應用過程中，主要依托于磁粉數量、分布等情況對聯箱故障情況進行檢測，該方法主要以肉眼觀測為主，可以通過對比磁粉和工作表面的對比度，一般情況下，如果兩者對比度較大，可以更容易找到缺陷的位置，提高缺陷的檢出率[1]。

1.2 聯箱對接焊縫層間微裂紋

1.2.1 聯箱缺陷情況

某火電廠在零件運行的過程中，對層間缺陷反射信號進行檢測，根據以往檢測檢驗，判定聯箱零件反射信號指標并沒有太大變化，還沒有達到需要將其判廢的程度，為了得到更加準確的檢測結果。利用TOFD方法對結構完整度進行檢測，發現結構出現了多處深度較大的裂縫，其深度基本保持在30 mm左右，對此類缺陷進行相應的原因分析，分析過程中應用了磁粉檢測法對其分布情況、裂縫長度、裂縫寬度等參數進行了解。因為在實際檢測過程中，得到了TOFD方法的輔助，因此所得到的故障類型數據準確度非常高，實現了缺陷數據信息的精準定位測量[2]。

1.2.2 實際檢測要點

缺陷波反射高度。常規超聲波探傷對裂紋等平面型缺陷敏感，但鋼焊縫裂紋較細小，其裂紋特殊形態決定了其反射信號波幅，故探傷標準可參照《管道焊接接頭超聲波檢驗技術規程》，但掃查靈敏度要相應提高，以保證缺陷能有效檢，對于層間缺陷反射波幅在DAC曲線定量線附近及以上的反射信號要特別注意。第二，缺陷波動態波形。在對層間缺陷檢測過程中，應根據其動態波形、波幅高度、所處位置、缺陷指示長度等，結合SA335-O91鋼的焊接性能綜合分析，防止缺陷漏檢，對于反射波動態波形具備裂紋特征的，可從嚴判傷。第三，TOFD檢測。因TOFD方法具有顯示直觀、測量精度高等優點，故在檢測過程中，如果條件允許時應增加TOFD檢測，以確定層間微裂紋缺陷是否存在，不推薦使用射線檢驗方法對缺陷進行復核。

2 火電廠鍋爐聯箱運行階段的典型缺陷

2.1 聯箱管座角焊縫裂紋

2.1.1 缺陷情況

某火電廠在零件運行的過程中，對層間缺陷反射信號進行檢測，根據以往檢測檢驗，判定聯箱零件反射信號指標并沒有太大變化，還沒有達到需要將其判廢的程度。同時企業采用宏觀檢測的方法對聯箱運行情況進行判定，發現以聯箱為核心位置的區域，集箱支吊架的許多位置都相繼出現了結構變形、結構松動等問題，但是主結構并沒有出現什么問題，對此企業擴大檢測范圍，將其相鄰的管道情況進行了實際檢測，檢測結果表明，在相鄰的管道中，有一根管道結構中存在應用缺陷，缺陷主要是表面裂紋，在經過簡單打磨之后，裂紋的問題得到解決，但是此裂縫的產生是否具備延時性，還需要在隨后的檢測環節中，進行進一步的觀察測量。

2.1.2 檢測要點

結合上述鍋爐運行過程中出現聯箱結構問題，綜合評價得出該結構的裂縫在管座角焊縫處存在的較多。焊縫處一般都會受到外部應力和內部應力的作用，尤其是拐角位置，應力作用更強，這也是導致管道出現裂縫的主要原因。為了解決此類問題，在常規檢測過程中，技術人員需要加強對聯箱附屬結構的完整度檢測，采用宏觀檢測或微觀檢測的方法，及時發現結構問題，提高問題的解決效率。在具體檢測操作過程中，工廠還需要提前制定比較完善的巡查制度，對于每一次檢修情況進行記錄，采取定責制度。如果發現聯箱相關零件檢測出現了此類問題，需要及時處理，從而提高所有檢測人員的重視程度，減少此類事件的發生概率。

2.2 聯箱筒體內壁裂紋

2.2.1 缺陷情況

某火電廠在聯箱設備運行過程中，對聯箱設備進行常規的檢測維修，發現焊縫表面存在許多裂縫，所產生的焊縫表面裂縫主要集中在內套筒當中，為了確定結構的具體損傷情況，技術人員采用超聲波探測的方法對其進行探傷檢測，發現結構反饋出比較強的缺陷反射信號，針對此類情況，檢測人員對缺陷波的波長和周期規律進行研究，發現聯箱筒體內壁出現了大面積裂紋，此類裂紋都具有一定的深度和長度，最后只能對其進行更換，返回原廠家。

2.2.2 檢測要點

結合上述問題，檢測人員需要加強以往檢修效率，在常規檢測過程中，技術人員可以采用超聲波檢測的方法對結構內壁完整度進行檢測，及時發現結構問題，提高問題的解決效率。同時，工廠還需要提前制定比較完善的巡查制度，對于每一次檢修情況進行記錄，在出現問題的時候可以根據記錄反饋，盡快找到問題位置，加快問題處理效率。

3 結語

電能已經成為居民日常生活中的重要能源構成，而火力發電依舊是我國主要的發電模式。在火電廠鍋爐組成結構中，聯箱屬于非常重要的組成構件。如果聯箱運行過程中出現什么問題，將直接影響到結構使用的安全等級。通過提升聯箱焊接質量，對提升火電廠鍋爐運行可靠性，提升實際生產過程的安全性有著非常重要的推進作用。