专题讲座火电厂金属技术监督管理.docVIP

1 火力发电厂金属技术监督管理 吉林省电力科学研究院 刘铁军 1．金属技术监督全方位管理 金属监督 metal supervision 金属监督是火力发电厂发电设备金属构件安全运行的技术和管理工作，是电力生产、建设中技术监督的重要组成部分。通过对受监部件的检测和诊断，及时了解并掌握设备金属部件的质量情况，防止由于选材不当、材质不佳、焊接缺陷、运行工况不良、应力状态不当等因素而引起的各类事故，从而减少机组非计划停运次数，提高设备安全运行的可靠性，延长设备的使用寿命。检查和掌握金属构件在服役过程中金属组织变化、性能变化及缺陷萌生发展，通过科学分析，及时更换或修补恢复；参加受监部件事故的调查和原因分析，总结经验，提出对策，并监督实施。 1.1金属监督工作重要性 1.1.1电力行业初期开展四项技术监督专业之一。1962年省电力系统绝缘、化学、仪表、金属等项技术监督网和继电、过电压个管理网，修编各种规章制度，开展技术监督工作。1.1.2全国发电企业前50年发电机组非停事故率公认统计数据： 电站锅炉事故率占机组事故率≥60%，其中： 焊接质量事故率占锅炉事故率≥40%；占机组事故率≥24%； 锅炉受热面爆漏事故率占锅炉事故率≥60%，占机组事故率≥36%； 其他金属部件损伤事故率占机组事故率≥10； 受监金属部件损伤破坏事故率占机组事故率≥24+36+10=70%。 1.1.3原电力部长史大桢说过：“不重视电站锅炉压力容器安全，将厂无宁日！”。 火力发电厂主专业为机、炉、电。金属专业作为辅助专业，对机组安全、稳定运行影响很大，2/3以上机组非停都与金属受监部件失效有关。金属监督已经引起各发电集团公司、发电厂各级领导及专业人员的高度重视，金属监督的重要性不言而喻。 全方位金属监督涉及电厂各个专业及部门：锅炉、汽机、化学、热工、检修、物资等部门，金属、焊接、本体、管阀等班组。 全过程金属监督涉及设计、制造、安装、调试、运行、检修、技改等。 1.2金属监督任务 指导方针：安全第一、预防为主、综合治理。 由于受监金属的固有特性及其特定的工作环境，金属部件都有其不同的寿命。火电厂受监设备金属部件材质不同、工作环境不同，损伤失效特征也不同。金属固有特性决定其不同的使用寿命。如果工作环境发生变化（如温度、应力、腐蚀、磨损等）或金属部件存在原始缺陷，都将加剧金属部件损伤速度而最终提前失效破坏。 受监金属部件损伤破坏是无法避免的。通过金属技术监督管理，结合机组检修开展必要的金属检验项目以及发电锅炉和压力容器的定期外部和内部检验，开展全方位、全过程的金属技术监督管理，就可以及时发现受监金属部件的缺陷，将缺陷消灭在事故发生前，将事故率降低到最低限度。 案例1 2006年，一汽自备电厂锅炉汽包集中下降管爆裂，万幸未伤及人员。 分析：DL438—2009《火力发电厂金属技术监督规程》9.2条规定：锅炉投运5万h时，应对锅筒进行第一次检查，以后检查周期结合大修进行。检查内容：a)对集中下降管管座焊缝应进行100%超声波探伤，分散下降管管座焊缝进行抽查。（为什么作此规定？经验，机理）。 电力行业电厂执行规程规定，机组大修检验中发现了大量裂纹缺陷，及时消缺处理，将事故消灭在萌芽之中。该厂机组50年代投产，不执行电力行业金属监督规程。投运后没有进行集中下降管检验，爆漏是必然结果。 1.3金属监督范围 火力发电机组几乎所有设备都由金属部件组成，并非所有金属部件都要监控。火电厂金属技术监督规程明确规定受监金属部件范围： a）工作温度大于、等于450℃的高温承压部件（含主蒸汽管道、高温再热蒸汽管道、过热器管、再热器管、联箱、阀壳和三通），以及与管道、联箱相联的小管道； b）工作温度大于、等于435℃的导汽管； c）工作压力大于、等于3.82MPa的锅筒和直流锅炉的汽水分离器； d）工作压力大于、等于5.88MPa的承压汽水管道和部件（含水冷壁管、省煤器管、联箱和主给水管道）; e)300MW及以上机组的低温再热蒸汽管道； f）汽轮机大轴、叶轮、叶片和发电机大轴、护环、风扇叶； g）工作温度大于、等于400℃的螺栓； h）工作温度大于、等于435℃的汽缸、汽室、主汽门、喷嘴、隔板和隔板套。 机组运行时间不同，受监金属部件不同，金属检验项目和抽检比例也不同。 1.4金属监督涉及专业 火电厂几乎所有专业都配置受监金属设备和部件，监督管理水平直接关系到受监金属部件的健康状况和使用寿命。 1.4.1锅炉专业 锅炉燃烧方式调整不当，火焰中心偏斜或上移，将引起局部受热面管壁温度长期超温过热。受热面管外壁结焦和内壁结垢将导致传热性能下降，汽水循环不畅将导致冷却作用降低、管壁温度升高，这些都会引起受热面管壁温度超温过热。 锅炉受热面管工作环境恶劣，外壁受火焰和高温烟气加热，内壁承受高温、高