运用状态检修原理监测管道弯头壁厚 保障机组安全经济运行

王景霞

摘 要：状态维修是指在设备状态评价的基础上，根据设备状态和分析诊断结果安排检修时间和项目，并主动实施的检修方式。本文论述了运用状态检修原理监测管道弯头壁厚，以保障机组安全经济运行

主题词：状态检修；管道弯头；经济性

一、状态检修概述

状态维修是指在设备状态评价的基础上，根据设备状态和分析诊断结果安排检修时间和项目，并主动实施的检修方式。状态检修方式以设备当前的实际工作状况为依据，而非传统的以设备使用时间为依据，它通过先进的状态监测手段、可靠性评价手段以及寿命预测手段，判断设备的状态，识别故障的早期征兆，对故障部位及其严重程度、故障发展趋势做出判断，并根据分析诊断结果在设备性能下降到一定程度或故障将要发生之前主动实施维修。由于科学地提高了设备的可用率和明确了检修目标，这种检修体制耗费最低，它为设备安全、稳定、长周期、全性能、优质运行提供了可靠的技术和管理保障。

二、管道弯头的状态检修概述

管道弯头的状态检修是发电厂状态检修工作的重要部分。管道弯头的状态维修技术包括状态分析诊断即管道和弯头的定期测厚、腐蚀检查、金相的光谱探伤、冷热弯头测厚、焊缝抽查、宏观检查、磁粉探伤、蠕胀测量等。状态检修的实施包括管道、弯头修复，壁厚不合格更换。

管道弯头爆管的频繁，是对无泄漏系统的最大障碍。在国外将管道输送领域中关于管道的修理（repair）、修复（renovation）和更换（replacement）简称为“3R”。而修复在“3R”中占有很突出的地位，选择修复管道的原因是快速恢复系统和它的经济性，通过大量的调查和对爆管管道观察发现，通常管道的绝大部分还处于良好的状态。实际上，由于这样的原因而采取更换措施的管道平均还不到5%。这里的修理是指管道弯头发生事故后的抢修；而“修复”要比管道发生事故后的“修理”代价小得多。因此大力提高管道检测技术成为我们今后系统安全运行，降低成本，提高管道弯头使用寿命的一个发展方向。

三、实施前设备运行情况

胜利发电厂一期工程是由两台200MW的机组组成，主汽压力12.74MPa，主汽温度535℃，再热汽压力2.401 MPa，再热汽温度535℃。主、再热蒸汽疏水管道大多布置在五米层，主蒸汽管道材料为10CrMo910进口钢。回热系统由三台高压加热器、4台低压加热器和除氧器组成。高、低压加热器的疏水管道布置在零米，管道材料#20钢、A3。

过去由于疏水管道受到高温高压蒸汽的冲刷腐蚀，管道弯头现场布置走向不合理和其它一些原因，造成容器的运行环境恶劣；无水位运行和容器温升与温降的控制不合理，造成容器内温差变化剧烈，同时管道内高温蒸汽与低压凝结水存在闪蒸及汽化现象，长距离管道还存在水锤发生，从而造成管道汽蚀及冲刷普遍严重，管道的爆管与弯头的壁厚减薄现象较严重。壁厚φ108*9的弯头，运行时间约7---8个月的时间就得更换。

在96年前，我厂都是在泄漏发生后进行堵漏，机组要降负荷，不但经济性差，而且泄漏蒸汽多为高温高压，工作环境比较恶劣，对设备和人身安全都不利。

四、我厂应用状态维修对管道弯头的检测与维护情况

我厂于96年#1机组大修时第一次开始使用金属测厚仪对主、再热蒸汽疏水管道和高低压加热器疏水管道弯头壁厚进行测量，正式记录从98年8月份#1机组小修时正式开始在机组每次大小修时进行测量，并存档。

检修过程：首先对设备进行编号，然后根据介质流动方向对每个弯头进行编号，以利于数据的记录。将主、再热蒸汽及高低加疏水管道弯头部分的保温打掉，露出完整的弯头部分，将弯头最弯处及其他部分随机取几个地方打磨掉浮锈，然后用金属测厚仪测量打磨处的管道壁厚，取几个测量值中的最小值为该处弯头的壁厚值。如果测量出的数据小于规定值（一般为3.2mm），则对该弯头进行更换。

在检修过程中，我们的宗旨始终是用数据说话。只要是测出的数值小于规定值，哪怕是上次检修时刚换过的，也对该弯头进行更换；如果测出的数据大于规定值，则不论运行时间长短，一律不予更换。这样不但保障了机组的安全运行，也节约了检修成本。

在实际工作中，随着对设备运行情况了解的不断深入，我们监测的范围也不断扩大。从最初的主、再热蒸汽及高低加疏水管道的弯头部分，到后来该部分的三通、大小头和高加疏水直管段，到2003年#2机组大修，我们将小压力容器也纳入了状态检修的内容，不但测量了小压力容器的壁厚，而且还对两侧焊缝进行了探伤。从98年到现在，由于检测及时有效，几乎未再发生运行时弯头泄漏的情况。泄漏发生一次，机组就要降负荷至5MW左右，消漏时间从机组降负荷到恢复，一般都需要七、八个小时，由此可见，运用状态检修，可有力地保障机组的安全经济运行。

五、机组疏水管道状态分析

经过近3年时间对我厂机组主要管道的动态检测得可以得出：

主蒸汽管道疏水、再热蒸汽疏水，汽轮机本体疏水、高缸排汽管道疏水、一、二级旁路管道疏水，φ32—φ20管道（材质为12Cr1MoV）疏水，均比较正常，经过10多年的运行，厚度仅降低了约9%--10%左右（管道壁厚原值为9mm），管道弯头减厚不明显。管道与弯头泄漏比较多的系统是高压加热器系统疏水、低压加热器系统疏水、前后压差比较明显的凝结水管道及工业水管道。特别是#1#2机组疏水冷却器到#3高加疏水处弯头，冲刷速度快，壁厚减薄严重，几乎每个小修周期都要更换。要加强对这些管道弯头的监测。

六、状态检修的远景规划

状态检修作为一种先进的维修体系，涉及到许多管理问题。首先，维修体制是企业管理环节的一个重要组成部分。其次，状态检修决策要综合考虑设备状况、人力、物力、财力、市场、企业发展规划等。第三，状态检修需要大量描述设备状态及其演变过程的准确数据。

隨着电力企业改革的不断深入，在竞价上网等市场机制的刺激下，从自身发展的需要出发，为进一步提高经济效益、降低生产成本、在竞争中立于不败之地，应进一步大力推行状态检修。利用状态维修，科学的提高设备的可用率，明确了检修目标，耗费低，它为设备安全、稳定、长周期、全性能、优质运行提供了可靠的技术和管理保障。