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凝汽器换管更换铜管的注意事项

发布时间:2018-12-04 15:15 作者:李清 来源:连云港灵动 点击: 字号:

凝汽器换管更换铜管的注意事项
更换铜管注意的几个问题
凝汽器长年连续运行,铜管将受到腐蚀,表面结垢,降低传热效果,导致端差增大、真空降低,严重影响机组的经济性。频繁的酸洗或高压水清洗,会使铜管壁因腐蚀或冲刷而减薄。铜管泄漏会破坏凝汽器水侧密封性,循环水的漏入使得凝结水质变坏,随着泄漏加剧,致使给水、炉水及蒸汽的水汽质量恶化,当采取措施后,水质仍不能恢复正常而被迫停机。凝汽器铜管经常发生泄漏,会加速锅炉管道腐蚀、结垢,甚至发生爆管事故。所以铜管泄漏严重时,除堵漏处理外,还应有计划地更换。针对更换铜管的经验和教训,凝汽器更换铜管中应注意以下几个问题。
凝汽器换管更换铜管的注意事项

1 铜管选材是基础
  凝汽器的铜管要求较高的平均传热系数,较强的抗腐蚀和抗冲刷能力。现各电厂普遍采用HSn70-1B黄铜管和B30白铜管(其中B30白铜管安装在空气收缩区,数量较少)。HSn70-1B黄铜管是在原HSn70-1A黄铜管的基础上添加硼元素,以细化晶粒,提高抗腐蚀性及抗冲刷性。HSn70-1B黄铜冶金时加入硼元素,工艺要求复杂,工艺不当,加入的硼元素会分布不均匀,造成铜管内部局部晶粒过于细化,脆性增加,残余应力加大,易使铜管产生裂纹。由于这种缺陷很难检出,而成为铜管泄漏的隐患。作者认为,只有提高产品的质量,才能保证铜管涡流探伤、机械性能试验、氨熏试验、外形尺寸公差的合格率。
  目前,发电厂使用的凝汽器HSn70-1B铜管主要由沈阳、洛阳、上海、西北(甘肃省白银市)、长沙等几个厂家生产。下花园发电厂全部选用甘肃铜管厂生产的西北铜。各厂家生产质量、检验手段差别不大,但泄漏程度不一样,关键在于质量检验管理。为方便管理,建议同一机组铜管品种不宜过多、材质不宜过杂。
2 严格完成安装前质量检验
  对铜管进行如下检验和试验工作,以保证铜管的合格率,从源头上控制铜管泄漏事故的发生。
2.1 外形检查
  检查每根铜管的外形,管子表面应无裂纹、砂眼、腐蚀、凹陷、毛刺和油垢等缺陷,管内无杂物和堵塞等现象,管子不直应校正。
2.2 检查方法
  铜管应具备出厂合格证和物理性能检验及热处理检验证明,应抽查5%的铜管进行水压试验及涡流探伤检验,抽查方法按批量或存放环境确定。我厂采用对铜管整箱对角线抽样法,代表性很强。水压试验压力为0.3~0.5 MPa,水压试验时用小木棒轻轻敲打管子外壁应无泄漏。如果抽查的铜管不合格数达到安装总数的1%,则每根铜管都要进行水压试验。此外,应对铜管抽样进行涡流探伤检验,必要时逐根检验。
2.3 氨熏试验
  抽取铜管总数的1/1 000进行氨熏试验,以检验残余应力。对不合格批号的铜管,应全部作消除残余应力处理。
2.4 工艺性能试验
  抽取铜管总数的0.5/1 000~1/1 000进行下列工艺性能试验:
  (1) 压扁试验
  切取铜管长度L=20 mm的试样,压成椭圆状(短径相当于原铜管内径的1/2),检查试样应无裂纹或其它损坏现象。
  (2) 扩张试验
  切取铜管长度L=50 mm试样,用45°的车光锥体打入铜管内径(其内径扩大到原内径的130%),试样应不出现裂纹。
  若上述试验不合格,将对全部铜管进行400~450℃的退火处理。如果条件允许,全部铜管进行水压试验及涡流探伤检验。
2.5 试胀铜管并打水压
  抽取较好的铜管,锯成长度为462~464 mm的试样25根或者29根。打磨铜管至出现金属光泽,测量铜管内、外径,测量凝汽器铜管试胀器两端管板的内径,并作好记录,然后进行铜管的试胀工作。不断调节胀管器的输出电流以达到要求值。胀接时铜管的胀接率按以下公式进行计算:
D=D1-2t(1-α)
式中 D——胀接后铜管内径,mm;
   D1——管板孔直径,mm;
   t——铜管壁厚,mm;
   α——扩胀系数,4%~6%。
  按照以上公式进行计算,直到符合要求,调节胀管器直到试胀铜管胀接率合格,记录胀管器电流数值,在正式胀接时再通过微调控制胀接率大小。对已胀接完的凝汽器铜管进行0.3~0.5 MPa的水压试验(维持5~10 min,压力表指示应无变化)。
2.6 加强途中运输管理
  要避免出现铜管在沿途运输中野蛮装卸而无法监督的现象,应由厂家派人押车。
3 提高拆装铜管的工艺
  铜管拆除、安装和胀接中的任意环节出现疏忽都会影响整个工程的质量。
3.1 拆除铜管的注意事项
  (1) 将凝汽器内的存水排干净,在汽轮机低压缸上安装百分表,以监视低压缸的变形情况。拆除水室,防止凝汽器的壳体变形,用角钢焊接固定。自始至终设专人对低压缸进行监视。
  (2) 采用专用工具拆除全部铜管,注意保护管板不被损坏。用钢丝刷将两端管板孔刷至出现金属光泽,测量管板孔内径并作好记录,同时对管板和隔板孔中心线进行测量。
3.2 安装铜管的要求
  (1) 气温保证在5℃以上,无风沙、粉尘。
  (2) 安装铜管时轻拿轻放,不得任意碰、踩、踏铜管,严防野蛮安装。
  (3) 铜管上的附着物(锈蚀、油污等)应清理干净。
  (4) 不得用强力进行铜管的安装,切不能重力锤击铜管。穿管头最好装橡胶引导头,以免铜管损伤。铜管卡涩时,不得强力旋转,更不能野蛮扎入,以免产生毛刺。铜管毛刺严重时应整根更换。
  (5) 要安装的铜管必须在当天进行胀接,以保证胀接性能和质量。
3.3 胀接工艺注意事项
  (1) 在正式胀接铜管前,应先检查胀管器是否符合要求,如没达到规定要求,应微调胀管器电流,以达到要求,同时应按照铜管总数的1/200进行胀接系数α的检测,并作好记录。胀管器应使用透平油进行润滑,以保证机器可持续性工作。
  (2) 胀接完的铜管应及时进行切管工作。胀接好的管子应露出管板1~3 mm,且管端光平无毛刺。胀接完的铜管用雨布覆盖,以免落灰尘、沙土。
  (3) 胀口及翻边处应平滑光洁,无裂纹和明显的刀痕。铜管翻边如无厂家规定时,一般在循环水入口端进行15°翻边。
  (4) 当凝汽器铜管尺寸不够长时,应更换足够长尺寸的铜管,严禁用加热或其它强力方法伸长铜管。
  凝汽器组装完毕,汽侧要进行灌水试验,以检验铜管的胀接质量。灌水高度要充满整个铜管的汽侧空间,并高出顶部铜管100 mm,水位维持24 h,要求管板、铜管无泄漏。对于处在弹簧支座上的凝汽器,灌水试验前要加临时支撑,灌水试验后要及时将水放干净。整个凝汽器铜管拆除和安装过程中,汽轮机本体上所安装的监视表计不得磕碰和移动等,并有专人监管。
  凝汽器在整个安装过程中,应有防止杂物落入汽侧的设施,最后封闭凝汽器前,应检查汽侧空间和铜管管束间不得有任何杂物,顶部铜管应无外伤痕迹。
  凝汽器长期运行,存在管板、管口腐蚀泄漏问题,造成极大经济损失。凝汽器更换铜管后可涂防腐胶进行保护,以防止管口腐蚀泄漏,这样做既可保证安全运行,又可延长管材使用寿命,减小换管造成的损失。目前广泛使用的西安协力水处理研究所研制的KHS-1聚酯聚硫耐磨增韧防腐胶,现场使用效果比较好。
  总之,一台100 MW机组更换凝汽器铜管,费用在300万元以上,一次性投资大。一旦铜管泄漏,机组非计划停运,将造成严重损失。在更换凝汽器铜管时,一定要加强组织措施、技术措施,以铜管比玻璃管、生鸡蛋还娇脆的观点,细化施工工艺措施,搞好凝汽器铜管更换工作。
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