电厂凝汽器管侧泄漏危害及检测方法

电厂凝汽器管侧泄漏危害及检测方法
摘要：重点讨论凝汽器管侧泄漏的主要原因及其危害，并阐述了利用涡流检测方法对在役前及在役中凝汽器管的有效检测。

关键词：凝汽器；泄漏；涡流检测；渗透检测
凝汽设备是凝汽式汽轮机的一个重要组成部分。

它工作性能的好坏，直接影响到整个机组的热经济性和可靠性。

它能够在汽轮机排汽口建立并保持高度的真空，使进入汽轮机的蒸汽在汽轮机内膨胀到尽可能低的压力，增加蒸汽在汽轮机中的理想焓降，提高循环热效率，并将汽轮机排汽凝结成水，重新送到锅炉里去蒸发。

它存在汽侧真空系统和水侧两部分区域，这两部分区域严密性的好坏直接影响着凝汽系统及单元机组整个汽水系统的运行。

凝汽器水侧密封性不好，会引起循环水渗漏，使凝结水质变坏，从而影响到锅炉给水的品质，使锅炉受热面结垢，容易发生爆管的恶性事故；同样，凝汽器的真空系统及其附件都要保持在高度的严密状态，以防止空气漏入，影响凝汽器内的换热条件，降低真空度。

凝汽器管在工作过程中同时受到冷却水的腐蚀和热应力的作用。

如果在管中存在裂纹，夹杂，起皮、分层等贯通或非贯通性危害缺陷，在电厂运行过程中，就会造成管子泄漏。

通过涡流和渗透等检测手段在役前和大修中对凝汽器管进行检测，可有效地减少因凝汽器管的泄漏而引起的停机等事故。

1凝汽器管侧泄漏的危害
1.1造成锅炉给水水质恶化
凝汽器管的泄漏，直接会导致循环冷却水（生水）和空气进入凝结水，凝结水的硬度、二氧化硅含量、钠离子、氯离子、溶解氧和电导率等指标都会随着泄漏量的增加而上升。

进而炉水的含盐量、电导率、铜、铁、氯离子和二氧化硅等指标都可能因之恶化。

1.2 造成蒸汽品质恶化
因带入炉本体的含盐量、铜、二氧化硅的量增加，无疑将造成蒸汽中含盐量、二氧化硅、铜超标，从而致使汽机结盐、结硅垢，在汽机定子和转子叶片形成垢下腐蚀。

汽机结垢，使汽机的流通截面减小，汽机转子重量增加，所以造成汽机推力加大，效率降低。

1.3降低凝汽器的真空度
因循环冷却水进入汽侧，必定要降低凝汽器侧的真空度，这是影响汽机带负荷能力的一个重要指标，无疑它将影响到汽机带负荷的能力。

如果真空度下降超过标准将导致保护系统启动导致停机。

凝汽器泄漏，所造成对凝汽式火电机组的危害是相当大的，它不仅影响凝结水、给水、炉水、蒸汽、减温水的质量，还会造成热力设备的腐蚀和结垢，增加机组的水耗、汽耗，降低热效率。

严重时直接影响机组的带负荷能力，使机组限负荷，而这种影响，随机组容量和参数的上升而上升。

因此，分析系统的泄漏原因并采取针对的预防，是相当重要的。

2凝汽器管侧泄漏的原因
影响凝汽器管泄漏的原因有很多种，本文从原始缺陷和运行中产生缺陷两部分叙述。

2.1原始缺陷
2.1.1夹杂
夹杂缺陷是制造缺陷。

夹杂物往往是氧化物或低熔点化合物。

在运行的过程中，夹杂缺陷极容易受腐蚀、冲刷，并在复杂应力的作用下有的发展成裂纹。

2.1.2压痕
压痕缺陷往往是管在制造、运输及安装过程中，凝汽器管承受外来局部压力产生的缺陷。

带有压痕缺陷，而又不影响安装的管子是最具有潜在危害性。

因为管内凸出部位极容易受流体介质的冲刷、磨损，而快速减薄，最终造成泄漏。

2.1.3对接接头内部缺陷
管子在胀接、焊接过程中容易产生内部超标缺陷，如果形成穿透性缺陷则在运行中发生。

2.2运行中产生的缺陷
（1）裂纹。

在役凝汽器管裂纹主要是在腐蚀和应力作用下产生的。

有裂纹的地方往往伴随有夹杂缺陷或压痕缺陷。

带有夹杂缺陷的部位，往往首先受到腐蚀，同时在应力的作用下逐渐发展成裂纹。

带有压痕缺陷的部位常在内壁有一些微小裂纹。

这些裂纹在应力、腐蚀作用下极容易发展。

（2）振动疲劳。

因高温度或高速蒸汽汽流冲击而对排列于四周边缘部分的管子的刷蚀，这与机组的运行状态有很大的关系。

当机组的主汽压力偏高或当蒸汽温度偏低时，就有可能造成汽轮机末级
的蒸汽湿度增大，这不仅对于汽轮机末级叶片有很大的危害，而且对于凝汽器喉部的冲刷作用也是很强的。

（3）疏水流入处对管子的刷蚀。

通常疏水流入对于管子的冲刷作用是很强的，因为所接入的疏水通常都是高温高压的蒸汽，当疏水系统的某些阀门不严时，高温高压蒸汽就会进入凝汽器管束产生冲刷作用。

（4）汽轮机末级叶片碎块击伤管子。

当汽轮机通流部分部件损坏时，叶片的碎块会落入凝汽器中，从而打断凝汽器管。

（5）“冲击”腐蚀。

“冲击”腐蚀通常出现在管子进口部分，管子表面形成粗糙状，管壁快速的减薄并形成了穿孔。

这种腐蚀形态的原因，是杂质和在水流进入管子时分离出的大量空气气泡，在水流作用下，破坏了管子表面的保护膜。

（6）化学腐蚀。

凝汽器管子腐蚀较常见的原因是由于冷却水中含有强腐蚀性杂质的作用引起的化学损伤，造成了管子在水侧的严重腐蚀。

3凝汽器管检测方法
基于上面对缺陷产生的分析，对凝汽器管在投运前应该100%检测，保证凝汽器管零缺陷投入运行，满足相关规程及标准的质量要求，为机组安全运行做好保证。

对于在役中每个大修期间根据运行记录来按比例对管进行抽查，若运行中有泄漏因素存在，必须进行相关的检测，目前管母材部分普遍采用涡流检测手段，管对接焊口部分也可采用渗透检测手段进行表面开口缺陷监测。

涡流检测是运用电磁感应原理，当探头在金属表面移动，遇到缺陷或其他性质（如电导率、磁导率、几何形状等）变化时，涡流磁场对线圈的反作用不同，引起线圈阻抗变化，通过涡流检测仪器测出其变化量，就能鉴别金属表面有无缺陷或其他性质变化，这就是涡流探伤的基本原理。

涡流检测和其他检测法相比，有它独特之处，其主要特点有：适用于导电材料。

特别适用于导电试件表面和近表面检测；无需耦合剂和表面处理；检测速度快，可实现自动化检测，可有效地检验出凝汽器管存在的表面或内部的缺陷，保证机组的安全稳定运行。

jb/t 4730.6-2005中涡流检测部分详细规定了对各种凝汽器管的检测步骤及质量分级评定。

渗透检测是基于液体毛细管作用，零件表面被施涂渗透液后，在毛细管作用下，渗透液渗进工件表面的开口缺陷中，经除去多余渗透液后再向工件表面施涂显像剂。

在毛细管的作用下，显像剂将吸引缺陷中的渗透液，从而显示出缺陷的形貌及分布。

渗透检测能检查出裂纹、疏松、针孔、夹渣、折叠等开口缺陷，能有效地检测出凝汽器管焊接产生的缺陷，文献[&]中表明渗透检漏的可信度与真空检漏一致，并且渗透检测更方便，成本更低。

4 结束语
实践中结合对凝汽器管对接焊口的渗透检测和对管母材的涡流检测，有效消除了各种开口缺陷和形状缺陷，不仅消除了凝汽器的即时泄漏，也为机组的长久运行打下了基础。

参考文献
作者简介：哈尔滨热电有限责任公司汽机水泵班施工负责人：姜大勇（检修高级工）。