加热器是发电厂的一种主要辅助装备。加热器一旦发生故障，不仅影响发电厂的经济性，还经常直接威胁主机或其他装备的平安运行，甚至引发严重的装备损害事故。加热器尤其是高加系统的故障频仍泛起，仅次于汽锅爆管，而居于电厂故障的第二位。据统计讲明，给水加热器各类故障中，管系泄漏所占比重最年夜。概况式回热加热器水侧压力年夜于汽侧压力，一旦管系泄漏，给水就会冲进壳体，引发汽侧满水。水将有可能沿着抽汽管道倒灌人汽轮机，造成汽轮机汽缸变形，胀差变化，机组振动，消息碰摩，年夜轴弯曲，甚至叶片断裂等事故。这类由于加热器泄漏而引发汽轮机进水的事故在国内外发生过量起。是以分析加热器泄漏缘由，找出对策，以尽量削减泄漏具有十分重要的意义。

1加热器泄漏缘由分析

U型管加热器内部管系泄漏主要分为管子自己泄漏和端口泄漏(管子与管板胀接、焊接处泄漏)：

1.1管子端口泄漏缘由有：

1.1.1热应力过年夜

加热器在启停进程中温升率、温降率跨越划定，使高加的管子和管板遭到较年夜的热应力，使管子和管板相联接的焊缝或胀接处发生损坏，引发端口泄漏：?调峰时负荷变化速度太快和主机或加热器故障而骤然停运加热器时，若是汽侧遏制供汽过快，或汽侧遏制供汽后，水侧仍继续进进给水，因管子管壁薄，收缩快，管板厚，收缩慢，常致使管子与管板的焊缝或胀接处损坏。这就是划定的温降率允许值只有1.7℃-2.0℃/min，比温升率允许值2℃-5℃/min要严酷的缘由。

1.1.2管板变形

管子与管板相连，管板变形会使管子的端口发生泄漏。高加管板水侧压力高、温度低，汽侧则压力低、温度高，尤其有内置式疏水冷却段者，温差更年夜。若是管板的厚度不够，则管板会有一定的变形。管板中心会向压力低、温度高的汽侧鼓凸。在水侧，管板发生中心凹陷。在主机负荷变化时，高加汽侧压力和温度响应变化。尤其在调峰幅度年夜，调峰速渡过快或负荷突变时，在使用定速给水泵的条件下，水侧压力也会发生较年夜的变化，甚至可能跨越高加给水的额定压力：这些变化会使管板发生变形致使管子端口泄漏或管板发生永久变形。若是高加的进汽门内漏，则在主机运行中停运高加后，会使高加水侧被加热而定容升压，如水侧无平安阀或平安阀失灵，压力可能升得很高，也会使管板变形。

1.1.3堵管工艺不妥

一般经常使用锥形塞焊接堵管。打进锥形塞时用力要适度;捶击气力太年夜，引发管孔变形，影响临近管子与管板毗连处，会造成损坏而使之泛起新的泄漏。焊接进程中，如预热、焊缝位置及尺寸不合适，会造成临近管子与管板毗连处的损坏。采用其他堵管方式，如胀管堵管、爆炸堵管等，如工艺不妥，也会引发临近管口的泄漏。是以应遵循严酷的堵管工艺。

1.1.4制造质量不良

高加的管板材质是合金钢，高加的管子材质是低碳钢，焊接前需要在管板上堆焊一层低碳钢;往往由于堆焊技术不外关，以致留有焊接缺陷。

1.2管子自己泄漏缘由

1.2.1冲洗侵蚀

一种缘由是当蒸汽的流动速度较高且汽流中含有年夜直径的水滴时，管子外壁受汽、水两相流冲洗，变薄，发生穿孔或受给水压力而鼓破。加热器内部发生汽水两相流的主要缘由：一是过热蒸汽冷却段内部及其出口的蒸汽达不到设计要求的过热度引发的;二是加热器的疏水水位连结太低或无水位或疏水温度远高于设计值或疏水流动阻力较年夜或抽汽压力突然下降等身分使疏水闪蒸，疏水进进下一级加热器时就带有蒸汽，冲洗加热器管造成损坏;三是当高加内某根管子发生损坏泄漏时，高压给水从泄漏处以极年夜的速度冲出会将临近的管子或隔板冲洗破坏。

另外一种缘由是遭到蒸汽或疏水的直接冲击。因防冲板材料和固定方式不合理。在运行中破碎或脱落，失往防冲洗庇护作用;防冲板面积不够年夜，水滴随高速气流运动，撞击防冲板之外的管束;壳体与管束间的距离太小，使进口处的汽流速度很高。

1.2.2管子振动

给水温渡过低或机组超负荷等情况下，经由过程加热器管子间蒸汽流量和流速跨越设计值较多时，具有一定弹性的管束在壳侧流体扰动力的作用下会发生振动，当激振力的频率与管束自然振动频率或其倍数相吻应时，将引发管束共振，使振幅年夜年夜的增加，致使管子与管板的毗连处遭到频频作用力造成管束损坏，管束振动损坏的机理一般有：①由于振动而使管子或管子与管板毗连处的应力跨越材料的委靡持久极限，使管子委靡断裂;②振动的管子在支持隔板的管孔中与隔板金属发生磨擦，使管壁变薄，最后致使破裂;③当振动幅度较年夜时，在跨度的中心位置相邻的管子会相互磨擦，使管子磨损或委靡断裂

1.2.3管子给水进口真个侵蚀

进口管真个侵蚀损坏只发生在碳钢加热器中，是一种侵蚀和侵蚀配合作用的损坏进程：其机理是管壁金属在概况形成的氧化膜被高紊流度的给水破坏并带走，金属材料不竭损失。最终致使管子的破损。有时损坏面可以扩年夜到管端焊缝甚至管板：给水pH值低(小于9.6)、含氧量高(年夜于7μg/L)、温度低(小于260℃)、紊流度年夜的情况下，容易发生侵蚀。

1.2.4侵蚀

当低压加热器的管材为铜，低加铜管常因泄漏严重而被迫更换。pH值8.5~8.8时，铜的侵蚀率最低.而碳钢要求pH值不小于9.5。汽锅给水pH值太高，致使了铜管的侵蚀。影响碳钢管束侵蚀的主要身分有：含氧量和给水pH值：当给水中的消融氧太高或pH值太低，会使高加管子的内壁遭到侵蚀，故给水消融氧的浓度不得跨越7pg/L，pH值维持在9.3~9.6之间。若是壳侧有氧气存在(例如高加在运行中放空气管未投运或工作不正常使空气排放不完全，或停运时汽侧疏水未排净)，将会引发管束外壁的氧侵蚀。铜沉积：会引发点侵蚀，形成点蚀坑。温度影响碳钢概况Fe3O4氧化膜的形成：一般认为在260℃%以上时，Fe3O4氧化膜比力稳定.低于这个温度时，Fe3O4氧化膜的庇护水平取决于给水的pH值和其他情况身分。pH值年夜于9.6时，平安。

1.2.5超压爆管

引发高加水侧压力太高的身分有：一是对配用定速驱动给水泵的系统，若是只凭据正常运行时的给水压力来肯定加热器水侧的设计压力，那末启动进程中或低负荷运行时，由于汽锅给水调理门开度较小，给水流量减小，给水泵出口压力增年夜，可能使管束承受跨越设计值的给水压力而发生爆管。运行中负荷突降或紧急停炉，熄火后经常发生这类情况。二是在机组运行中高加因故停用时，若是给水进出口阀门关闭周密，而进汽阀有泄漏时，被封锁在加热器管侧的给水遭到漏人蒸汽的加热，会使管束的给水压力年夜幅度上升。

高加水侧压力太高，水侧又未安装平安门时，太高的压力会使管子鼓胀而变粗开裂。

1.2.6材质、工艺不良

管子材质不良，管壁厚薄不均，组装前管子有缺陷，胀口处过胀，管子外侧有拉损伤痕等，在加热器遇到异常工况时，会致使管子年夜量损坏。换热U型管子管壁过薄，是结构上造成泄漏的基本缘由。

2对策

2.1泄漏发生以后的处置措施

泄漏发生时造成给水压力下降，送至汽锅的给水量削减。是以在发现加热器管系泄漏时要立即停运加热器，削减管子的损坏数目，减轻损坏水平。

机组停运时，应检查高加是否泄漏，并想法子消除。对于端口泄漏，应刮往原有焊缝金属再进行补焊，并进行适当的热处置，消除热应力：对于管子自己泄漏，应先查清管束泄漏的形式及位置，并选用合适的堵管工艺，梗塞管子的两个端口。不管采用何种堵管工艺，为保证堵管的质量，被堵管的端头部位一定要经过优秀处置，使管板、管孔圆整、清洁，与堵头有优秀的接触面。在管子与管板毗连处有裂纹或冲蚀的情况下，一定要往除端部原管子材料及焊缝金属，使堵头与管板慎密接触。

2.2预防措施

2.2.1端口泄漏预防措施

加热器制造上应有足够厚度的管板，有优秀的管孔加工、堆焊、管子胀接、焊接工艺外，运行上要使加热器在启停时的温升率、温降率不跨越划定，水侧要有平安阀避免超压，检修上要有准确的堵管工艺。

2.2.2管子自己泄漏预防措施

①冲洗侵蚀预防措施

限制壳侧蒸汽或疏水的流速及避免疏冷段内闪蒸;蒸汽冷却段出口蒸汽要有足够的残剩过热度;防冲板的固定要巩固，面积足够，材质要好;连结壳侧水位正常，制止低水位或无水位运行。

②管子振动预防措施

在高加汽侧安装汽侧平安门;限制壳侧蒸汽或疏水的流速;管子间距要足够年夜，这一方面下降了壳侧流速，另外一方面减小了管子相互碰撞磨擦损坏的可能性：限制管束自由段长度(即跨度)。

③管子给水进口真个侵蚀预防措施

限制给水流速，停用一列加热器或加热器堵管数目较多时，城市使管内流速较着增年夜.这时候应让一部门给水经旁路进进汽锅或下降机组负荷;控制给水含氧量小于7μg/L，控制给水pH值在9.2-9.6。

④侵蚀预防措施

材料选择时，使机组酿成为无铜系统，这对整个机组的防腐和汽水晶质控制都有益;要有完善的放空气系统，在管道毗连上一般建议不采用逐级串联的方式，以防不凝结气体在压力较低的加热器中储蓄积累;保证放空气系统的正常工作，在启动时，水侧、汽侧应排净空气，给水水质要及格;出厂时要有优秀的防腐措施，避免贮运进程中的侵蚀，对碳钢管加热器，凡是对汽侧和水侧均接纳充氮防腐的法子;加热器停用时，凡是凭据停用时间的长短，划分采用充水、充汽或充氮的防腐措施，在水侧适当调理除氧水的pH值，以起庇护作用。

⑤超压爆管预防措施

水侧应装设平安阀。

⑥材质、工艺不良引发管子泄漏的预防措施

管壁至少应在2.0mm以上以提高抗冲洗能力。组装前要对每根管子探伤、水压实验等检验;U型管应热处置、无直观缺陷;管板管孔应连结一定的粗拙度、公役和齐心度，管孔倒角或倒圆应滑腻无毛刺。

⑦预防性堵管

进行预防性堵管。建议在堵一部门管的同时在管板上开一定年夜小的旁路孔.以下降给水流速，减轻侵蚀，此方式在国内外多家电厂采用过，证实可以适当延长加热器寿命，削减泄漏次数。