摘要：金属技术监督是电厂技术监督重要一环，在电厂基建、生产、运行、检修阶段中发挥着极其重要的作用。金属技术监督工作中受监金属部件范围广、运行工况复杂，掌握其监督难点重点，有利于在资金、人员、工期等受限的背景下仍确保受监设备安全可好运行。本文着重探讨燃气—联合循环发电厂金属技术监督的重点及难点，以使金属技术监督在燃气—联合循环发电厂中有更强针对性及有效性，为同类型技术提供经验参考，促进燃气—联合循环发电厂主要设备安全稳定运行。
关键词：燃气—蒸汽联合循环机组；金属技术监督；难点和重点
一、燃气—蒸汽联合循环机组金属技术监督的难点
1.1受监金属部件种类多
燃气—蒸汽联合循环机组（以下简称联合循环机组）的技术技术监督的范围包括燃气轮机、汽轮机、锅炉、发电机、压力容器及公共系统的高温、高压、高转速部件、压气机动静叶片、导流套、燃料喷嘴、人口可调导叶、汽包、“四大管道”、受热面管、联箱、疏水管、发电机大轴及护环、合金钢螺栓、发电机风扇叶片、轴瓦、汽缸、隔板、油管路一级燃气轮机和蒸汽轮机大轴、叶片等。
1.2受监金属部件材质、规格呈现多样性的特征
因用途、工况及结构不同，相较于燃煤机组，燃气—联合循环机组金属部件材质更为多种多样，既有低碳钢、铸钢、低合金钢、高合金钢、巴氏合金、不锈钢、硬质合金，更有在镍基或钴基中加入其它强化元素而具有高温综合性的合金。。同时，受监金属部件规格及结构复杂，如压力管道、螺栓、大轴、钢架等规格结构较标准的部件和汽缸、燃料喷嘴、汽轮机叶片等机构复杂的部件。
1.3受监金属部件运行工况及介质复杂
受监金属部件其运行工况多种多样，既存在高温、高压、高速、交变应力及腐蚀环境等众多恶劣工况，又在运行中内外部接触到油、水、蒸汽、空气、高温烟气和高温燃气等，这些因素都直接或间接地影响受监金属部件的使用寿命和安全可靠性。
1.4受热面模块检验现有行业标准适用性差
以M701F4型机组为例，采用两台余热锅炉由东方日立锅炉有限公司设计制造，是立式、自然循环余热锅炉，每台锅炉受热面模块6组。根据《火力发电厂金属技术监督规程》（DLT438-2016）的要求，需对其联箱及小管按照规定进行检验，但模块内空间狭小，无论是仪器还是人员均不能进入其内，只能检验到模块靠通道外侧，并且割管后因靠模块内侧焊口无法焊接等原因导致恢复极为复杂，并且更换管子后的模块质量不如更换前，并且模块有受热面爆管后将出现无法更换管段的情况,规程对此无详细内容说明。
二、燃气—蒸汽联合循环机组金属技术监督的重点
2.1金属部件的低周疲劳
联合循环发电往往面临调峰和启动频繁的问题，在启停及热备等循环加载的过程中，交变应力幅值较高，峰值应力已进入塑性区，导致疲劳寿命较低，所以更要注意金属的低周疲劳问题。华能重庆两江燃机电厂的M701F4型机组,从该机组近几年的运行情况看，产生低周疲劳类缺陷的主要部件有汽包、汽轮机转子等，汽包的失效更是属于循环数小于105次的低周疲劳失效。
宁波某热电厂#3路系UG-35/39-M型，1994年12月投入运行。该炉主要负责调峰任务，每天早上投入运行，晚上停火，启停次数较多，因此汽包经常处于冷热交替状态下，与大多数燃气机组类似。[1]
在对该锅炉进行定期检验时，发现汽包内壁与右墙数第8、9、10、11根水冷壁连接横向桥孔，汽包内壁与左墙前数第8、9、10、11根水冷壁连接横向孔桥，有清晰可见的裂纹。经着色探伤检验发现，贯穿性裂纹已经在部分横向桥孔间形成，如图1所示。通过超声波检验对锅炉汽包内壁桥孔裂纹探伤后，发现汽包内壁与右墙前数第9、10根水冷壁连接横向孔桥裂纹深度深达12mm，裂纹呈孔内壁向外由深入浅形态。
这种形态的缺陷是由于机组启挺频繁，汽包内温度循环变化，产生的循环热应力不断，导致水冷壁管口处产生了热疲劳裂纹。根据低周疲劳的特性，可采取合理降低启停机速率的方法来缓解此类问题。同时在加强运行监视，保持各部件温度、压力在合理范围内，严禁任何形式的超温超压运行。
2.2锅炉、压力容器的检验
在实际情况中，十分完美的锅炉及压力容器几乎是不存在的，或多或少会出现整体设计上的失误、原材料的缺陷、安装中产生的误差等，检验的目的就是发现并处理这些缺陷，但由于检测人员水平的差异和检测比例无法做到100%，导致存在部分隐患被漏检的现象，在使用过程会有发生事故的风险，给社会、企业和个人带来不同程度的损失。
图1
2013年的特种设备事故锅炉事故26起，压力容器事故34起（含气瓶事故16起）[2]。发电厂锅炉和压力容器是主要设备，数量大，范围大，一但泄漏后果往往严重。因此，对锅炉进行有效的检验，即使发现缺陷并采取相应的解决措施，是十分必要的。
2.3热力管道的检验
热力管道是输送过热水或蒸汽等热能介质的管道，输送的介质温度高、压力大、流速快，在运行过程中会给管道带来较大的膨胀力和冲击力。管道设计不合理，膨胀受阻，管道中积水产生水冲击，补偿器损坏泄漏或爆炸、腐蚀、外力破坏、管道超温超压损坏、按照施工维修质量不合格等均会造成热力管道失效，对设备、人身造成严重危害。循环发电厂热力管道种类及数量多、环境复杂、操作频繁、使用时间长，极易发生热力管道设备事故，除在安装时严格按照标准设计、安装、运行外，可靠、规范的检验是保证电厂在长期的发电过程中最为重要的一环，及时发现和处理热力管道出现的缺陷和不合理，是金属技术监督需要侧重的方向。[3]
其中四管(水冷壁管、过热器管、省煤器管、再热器管,下同)爆漏是锅炉运行中经常遇到的影响机组安全稳定的问题，我国防治四管爆漏虽取得了一定的成绩,但四管爆漏率仍较高。与工业发达国家相比,差距还很大。我国200MW和300MW火电机组由于炉管事故引起的非计划停运小时数占机组非计划停运分别为37.8%和38.1%，而美国仅为7%。要防止爆管所引起的强迫停炉的唯一方法，是要建立正式的、适应本厂锅炉爆管的预防措施。
三、结束语：
本文着重介绍了联合循环发电厂金属技术监督中遇到的主要困难和重点注意事项，并提出相应措施,希望金属技术监督的管理更加的完善。
参考文献：
[1]谭蓬；陈明华.电站锅炉汽包缺陷检验案例及原因分析.中国特种设备安全，第24卷，第7期。
[2]百度文库；专业资料—压力容器常见事故类型与典型案例。
[3]陈斌.电厂热力管道安全运行及事故预防初探.能源与环境,1672-9064（2010）05-0102-02.
[4]周昊；池作和；李凤瑞；雷宇；岑可法.根据爆口特征判断爆管原因探.研究论文,浙江大学
作者简介：至2010年入厂至今一直从事金属技术监督及设备检测等工作。
论文作者:伍剑
论文发表刊物:《电力设备》2018年第25期
论文发表时间:2019/2/13
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