一种快速修复余热锅炉鳍片管模块缺陷的方法技术

本发明专利技术涉及一种快速修复余热锅炉鳍片管模块缺陷的方法，1)判断鳍片管模块的缺陷管的位置，通过炉外目视检查及运行数据分析，判断漏点所属系统或模块，确定外围应切割的管道；2)剥除受热管鳍片，找出缺陷管的具体位置；3)割除缺陷管段，根据缺陷管所在的模块位置；4)插入式更换缺陷管段，采用内填丝法进行氩弧打底焊接，通过对口间隙，焊工控制打底层焊缝质量；5)焊接完成后质量检验，焊后彻底清除熔渣及飞溅物，直到检查合格为止。本发明专利技术无需进行模块吊装，可实现快速剥除鳍片，不会对鳍片管管身造成损伤；能够更快切割缺陷管段，并能够在余热锅炉鳍片管模块内实现充氩的密封性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及，属于发电工业及附属设备
领域。
技术介绍
目前，随着我国西气东送和海外引进LNG，蒸汽燃气联合循环机组开始大量的投入生产运行。同时，由于国家有关的技术政策，与联合循环机组配备的余热锅炉绝大部分是国内厂家引进国外技术后生产的。按照国外的相关理念，鳍片管受热模块为一次性设备，寿命期内一般不会发生泄漏，因此在国外并无鳍片管受热面缺陷的修复技术和记录。然而，按照余热锅炉在国内这几年的运行情况来看，鳍片管受热面发生泄漏的事件时有发生。根据这几年国内电厂发生缺陷来分析，主要是以下几点原因造成鳍片管受热面发生泄漏1)与蒸汽燃气联合循环机组配置的大型余热锅炉为国内首次引进国外技术设计和制造，消化和创新能力不足，必然存在许多问题，如未充分考虑燃机排气流速较大而引起前几个模块(特别是模块1)的振动及摩擦问题。易引起受热面管子碰伤和泄漏；对余热锅炉与燃机运行特点不清楚，设计过于理论化，导致工作介质流量分配不均勻，易引起超温爆管；按国外标准全盘引进，与国内现行标准有差异，无法进行充分的预防性检查，易发生意外泄漏事故等。2)国外机组均为带基本负荷运行方式，而我国则是长期两班制运行，为国际首创， 启动、停机速度与升、降负荷的速度比燃煤机组快得多，温度变化速率很大，对材料与结构特性(如全部受热面管子均密布螺旋鳍片)的考验大，温度交变应力、疲劳破坏等引发的新问题将不可避免。3)材料问题为满足余热锅炉的运行参数要求，保证锅炉寿命和质量，在国内现有材料技术无法满足的情况下，我国锅炉生产厂家在制造余热锅炉时均使用国外进口材料。然而进口材料因为生产方式和产地等因素，会出现材料性能无法满足使用要求，造成鳍片管受热面发生缺陷。4)余热锅炉制造企业焊接工艺与质量控制方面的技术吸收与消化不够，造成鳍片管模块存在制作安装缺陷，生产运行中发生泄漏。在现有技术中，余热锅炉本体受热面采用N/E标准设计模块结构，共分为6个模块，每个模块由垂直布置的顺列螺旋鳍片管和进出口集箱组成，以获得最佳的传热效果和最低的烟气压降。燃气轮机排出的烟气通过进口烟道进入锅炉本体，依次水平横向冲刷各受热面模块，再经出口烟道由主烟囱排出。由于运输条件的限制，本锅炉沿宽度方向各个受热面模块均分成三个管屏模块，每个模块设计沿着烟气流向设计了 8-16排鳍片管子，管子均采用开齿螺旋鳍片管结构，各模块管与管之间(包括鳍片)连接紧密，鳍片的间隙不足 5mm。每个管屏都是悬吊在横梁上，模块的顶部和底部集箱装设了烟气挡板，防止烟气短路。此种结构就给鳍片管模块的检修工作带来了很大的困难，鳍片管密集布置，管与管间距离相当小。由于受热面鳍片间隙不足5mm，非但工具无法深入，连视线也会被遮挡，一旦鳍片管模块发生泄漏，确认发生缺陷管道位置、进行割管、焊接和金检工作难度相当大。 万一在不利位置(模块中间)出现爆漏，则无良策可施，只能按照安装阶段的方法进行处理 (需吊出模块)、耗费大量的人力物力，检修时间非常长，基本长达半个月。
技术实现思路
本专利技术的目的，是为了解决现有技术中无法对余热锅炉鳍片管模块缺陷进行修复的问题，提供，采用该方法无需进行模块吊装，可实现快速剥除鳍片，且不会对鳍片管管身造成损伤；能够更快切割缺陷管段，并能够在余热锅炉鳍片管模块内实现充氩的密封性。本专利技术的目的可以通过如下措施达到，其特点在于包括以下步骤1)初步判断鳍片管模块的缺陷管的位置第一步通过炉外目视检查及运行数据分析，先判断漏点所属系统或模块，确定外围应切割的管道；2)剥除受热管鳍片，找出缺陷管的具体位置首先，用切割机平行受热管径向切割鳍片，无需切到鳍片根部，只需管子径向切割到鳍片约4/5深度即可；用短钢钎沿管径轴向敲击鳍片，鳍片松脱后用手钳拔起夹出；剥除鳍片形成约km空隙后，用钢钎沿管壁往下敲击鳍片，鳍片会自然松脱，再用手钳取出松脱的鳍片，清理完鳍片后找出缺陷管；剥除受热管鳍片的方法需要根据模块的位置、管子间距来确定。传统是采用气割和砂轮切割机剥离。但是经试验，采用气割的方法，很难不损坏管子母材而割净所有鳍片， 或因火焰温度太高而使管子与鳍片被加热，导致熔化物黏合在一起，取出更困难；由于根部无法彻底除净，导致鳍片残留部分越多，间隙越小，直至第三排则再也无法切割，从而无法确定漏点。若用常规砂轮切割机进行切割，由于砂轮外径通常超过150mm，对于多数模块而言，大于两管的鳍片高度之和，因此易损坏母材。同时，由于砂轮片易折碎(鳍片太多、受力不均)，割到里排时空间受限，即使使用往复锯，同样会出现上述问题，因此，需要研究更合适的工具与方法。经分析，余热锅炉锅炉所用开齿螺旋鳍片管的加工工艺是在无缝钢管外表面上按一定的螺距缠绕开齿钢带并保持垂直，通过高频电流的集肤效应与电热效应，局部加热钢管与钢带的接触面，实现接触面的塑性焊接。即余热锅炉鳍片管并不像常规锅炉鳍片管那样直接焊接在受热管上的。经实验证明鳍片与受热管的连接并不是非常紧固。经过多次试验，现在我们采用步骤幻中的方法可迅速剥除鳍片管的鳍片。这样做的好处是一、速度快，比常规方法节约50%时间；二、剥除效果好，鳍片是完全剥离，受热管面无残留的鳍片，不会出现越到后排管子鳍片残留部分越多，间隙越小，到模块中间因空间过小导致再也无法切割鳍片的情况发生；三、由于鳍片切割是沿管子径向进行，不会发生因为受热管卡住导致切割机无法伸入的情况；四、剥离鳍片时不会伤害到受热管，无论切割还是敲击，都在鳍片上进行，和管子无接触，不会像常规做法那样容易伤害到受热管，导致新的隐患和缺陷发生。3)割除缺陷管段根据缺陷管所在的模块位置，使用往复锯，按“1-1-3-3-5-5”的形式进行反向割除；所述“1-1-3-3-5-5”的形式是指如果缺陷管在第二排，则最外面排只需割一根受热管，就可以进行管子维修工作了，如果管子在第三排，则最外面需割3根管子才可以有足够空间进行维修工作；由于空间问题，最多时最外层也只需切割5根管子，焊工就可以身体伸入进行维修工作；4)插入式更换缺陷管段a)采用内填丝法进行氩弧打底焊接，通过对口间隙，焊工可以控制打底层焊缝质量；b)填充及盖面层焊接，采取一人焊接，一人配合用小镜观察的办法；控制盖面层焊缝质量；c)切除缺陷鳍片管段，换一新管焊接两个焊口，采用新型的充氩装置解决充氩密封问题；5)焊接完成后质量检验焊后彻底清除熔渣及飞溅物，用手持放大镜检查，不能有裂纹、气孔、夹渣此类焊接缺陷；否则采用角向磨光机打磨，清除焊接缺陷后重新焊接，直到检查合格为止。本专利技术的目的还可以通过如下措施达到本专利技术的一种实施方式是在步骤1)中，当第一步无法判断鳍片管模块缺陷位置时，结合第二步进行判断，如下所述利用各系统压力或温度下降的速度不同，打开人孔观察，判断漏点所属管子及大致高度；必要时，做好防护措施，包括高盘吹扫，加速炉膛冷却； 观察数次后(每次lh，一般为2次)，强制打开烟气档板，保持对炉膛的抽力，打开相应的人孔门，向里目视、倾听；协调运行人员，有意识地注意保压或憋压，其中，对中压过热蒸汽系统，也可采取运行时人工干预操作阀门、由辅汽或高压过热器倒灌蒸汽来配合查漏；本专利技术的一种实施方式是在步骤1)中，蒸汽系统可能因各种意外而致泄压太快，当无法通过上述第一步和第二步查找到漏点位置时，则必须采用压缩空本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：范云滩，许志升，王庆韧，
申请(专利权)人：广东惠州天然气发电有限公司，
类型：发明
国别省市：