关于锅炉屏式过热器施工质量问题分析与整改实践

一、引言

锅炉作为化工生产中的核心动力设备，其稳定运行直接关系到整个生产流程的连续性与经济性。屏式过热器管在锅炉系统中承担着关键的热量交换任务，对蒸汽进行过热处理，提升蒸汽品质，进而提高整个热力循环的效率。然而，在实际施工中，许多外界因素的干扰，屏式过热器管的施工质量往往难以得到有效保障，这给锅炉的安全稳定运行埋下了隐患。

，前期建设由于资金链短缺，导致工程进度受阻，施工过程中难以投入充足的资源用于质量管控。同时，资料不足施工人员对一些关键技术细节缺乏清晰认知，在施工过程中无法严格遵循标准规范。复工复产后进行锅炉内部管道水冷壁管、省煤器管、过热器管打压试漏，发现屏式过热器管道管焊接部位出现大量漏点，这表明其施工质量存在重大缺陷，急需进行全面深入的分析与整改，以确保锅炉能够正常投入使用，保障全厂生产流程的顺利进行。

二、锅炉屏式过热器管施工质量问题概述

2.1 锅炉基本信息及运行背景

装置简介 30 万吨乙二醇项目新建 3 台锅炉, 采用济南锅炉有限公司生产的 YG280/9.81/M4 型循环流化床锅炉。为高温高压、单 锅筒横置式、单炉膛、自然循环、全悬吊结构、全钢架 π 型布置。锅炉自身封闭，在运转层 8m 标高设置钢平台。炉膛采用膜式水冷壁，炉膛出口布置蜗壳式汽冷旋风分离器，尾部竖井烟道布置两级对流过热器，过热器下方布置三组光管省煤器及一、二次风各三组空气预热器。称重计量式给煤机选用江苏赛摩有限公司生产的皮带给煤机；一、二次风机选用金通灵风机厂生产的离心式风机，采用液偶调速；引风机选用南通大通宝富风机厂生产的离心式风机，采用液偶调速；流化风机选用长沙鼓 风机制造有限公司生产的罗茨风机；锅炉其它辅机还包括冷渣机、输渣皮带、疏水 泵、除氧器、高温加热器等,以及灰仓配备的双轴搅拌机、干灰散装机、电布袋除尘装置简介 30 万吨乙二醇项目新建 3 台锅炉, 采用济南锅炉有限公司生产的 YG280/9.81/M4 型循环流化床锅炉。为高温高压、单 锅筒横置式、单炉膛、自然循环、全悬吊结构、全钢架 π 型布置。锅炉自身封闭， 在运转层 8m标高设置钢平台。炉膛采用膜式水冷壁，炉膛出口布置蜗壳式汽冷旋风 分离器，尾部竖井烟道布置两级对流过热器，过热器下方布置三组光管省煤器及一、 二次风各三组空气预热器。称重计量式给煤机选用江苏赛摩有限公司生产的皮带给 煤机；一、二次风机选用金通灵风机厂生产的离心式风机，采用液偶调速；引风机 选用南通大通宝富风机厂生产的离心式风机，采用液偶调速；流化风机选用长沙鼓 风机制造有限公司生产的罗茨风机；锅炉其它辅机还包括冷渣机、输渣皮带、疏水 泵、除氧器、高温加热器等,以及灰仓配备的双轴搅拌机、干灰散装机、电布袋除尘。

其设计参数为：额定蒸发量 280T/h ，过热蒸汽压力 9.8MPa ，过热蒸汽温度 540^∘C 。该锅炉采用了流态化燃烧方式，旨在提高能源利用效率，降低污染物排放。

2.2 主要漏点及位置分布图

2.2.1 打压试漏过程中，泄漏主要为：

.炉外中间联箱管道焊口处持续性渗漏并有水雾喷出；

2.顶部联箱管的焊口处渗漏，部分区域出现水雾弥漫现象

3.炉内管焊口和光管有渗漏，并有水线喷

2.2.2 无损检测结果显示，90 处漏点中：

1.焊接缺陷引发的漏点占比 94.4% （85 处），包括未焊透、气孔、夹渣及裂纹；

2.管材本身缺陷占比 5.5% （5 处），表现为管内壁折叠、划伤等轧制缺陷。

经过细致检测，最终确定在屏式过热器管的中间部位、顶部联箱连接区域以及炉内高温段，共存在 90 处漏点。这些漏点的分布较为分散，给后续的整改工作带来了极大的挑战。（如下图）

2.3 问题对锅炉运行及全厂工艺流程的潜在影响

屏式过热器管的大量漏点，严重影响了锅炉的正常运行。蒸汽泄漏导致锅炉内部压力不稳定，进而影响蒸汽的产生量和品质，降低了锅炉的热效率。若持续运行，泄漏的蒸汽可能会对周边的受热面管、保温层以及其他设备部件造成损坏，引发更为严重的设备故障。从全厂工艺流程来看，锅炉作为能源供应的核心设备，其运行异常将直接导致后续生产环节因能源不足而无法正常运转。

在化工生产中，蒸汽是化学反应、物料输送以及设备加热等多个环节的重要动力源，锅炉蒸汽供应不稳定将导致整个化工生产流程中断，造成巨大的经济损失。此外，设备的频繁故障还会增加设备检修成本、延长生产周期，对企业的生产计划和经济效益产生深远的负面影响。

三、问题分析

3.1 焊接工艺缺陷

焊接工艺不合理：12Cr2MoWVTiB 钢焊接需严格控制预热温度（ (≥250^∘C ）及层间温度（ ≤350^∘C^⋅ ），现场问题表现，作业人员未按焊接工艺焊接，且未采用后热消氢处理，导致冷裂纹产生；

坡口处理不到位：检测发现 30% 的焊缝坡口存在铁锈、油污，焊接时形成气孔；部分坡口角度有偏差，导致未焊透。

3.2 安装过程不规范

联箱对接偏心：顶部联箱管接口同心度偏差最大达 3mm，远超规范允许的 1mm 限值，造成局部应力集中；

3.3 对存在漏点的部位进行焊接质量检查

通过射线探伤检测，发现大量焊缝存在气孔、夹渣以及未焊透等缺陷。气孔的存在会减小焊缝的有效承载面积，降低焊缝的强度，同时在高温高压环境下，气孔还可能成为裂纹的萌生源，导致焊缝开裂。夹渣则会使焊缝的韧性下降，在受到外力作用时，夹渣部位容易产生应力集中，引发焊缝断裂。未焊透缺陷更是严重影响了焊缝的连接强度，使得焊缝无法有效传递载荷。

在施工过程中，由于缺乏有效的质量监督机制，未能及时发现和纠正这些焊接质量问题，导致大量焊接缺陷留存，最终在锅炉打压试漏期间引发漏点问题。四、整改措施

4.1 管材更换与质量把控

针对管材质量问题，制定了详细的管材更换计划。首先，对所有存在质量缺陷的管材进行标记和统计，根据管径、壁厚以及材质要求，重新采购符合标准的 12Cr2MoWVTiB 管材。

在采购过程中，严格筛选供应商，要求供应商提供管材的质量证明文件，包括化学成分分析报告、金相组织检验报告以及力学性能测试报告等。同时，对批次的管材进行抽样检验，采用光谱仪进行检测管材，确保管材质量符合要求。

在管材安装过程中，加强对安装质量的检查和验收。采用高精度的测量仪器，对管排间距、管子垂直度等安装参数进行实时测量和调整，确保安装质量符合设计要求。

4.2 焊接缺陷整改

对未焊透、裂纹等严重缺陷焊缝，采用机械切割彻底清除缺陷，重新进行坡口加工（角度 30^∘±2^∘ ，钝边 1-2mm）；

焊接工艺优化：选用 ER55-B2-MnV/TIG-R34 焊丝，采用氩弧焊焊接工艺，预热温度控制在 250–300^∘C ，焊后缓冷；

焊缝检测：返修后 100% 进行 RT 检测，Ⅰ级合格方可验收。

五、整改效果评价

5.1 整改后无损检测结果分析

在完成所有整改工作后，再次对屏式过热器管进行无损检测。采用与整改前相同的检测方法和标准，对管子的焊缝、管材以及安装部位进行全面检测。检测结果显示，经过整改，所有漏点均已得到有效修复，焊缝质量明显提高。在射线探伤检测中，未发现新的气孔、夹渣以及未焊透等缺陷，焊缝内部质量符合相关标准要求。对管材的检测结果显示，新更换的管材金相组织和化学成分均符合 12Cr2MoWVTiB 材质的标准要求，管材的力学性能得到了保障。通过对安装部位的检测，管排间距、管子垂直度等安装参数均符合设计要求，安装偏差得到了有效校正。此次无损检测结果充分证明了整改措施的有效性，为锅炉的后续稳定运行提供了可靠的技术支持。

5.2 锅炉试运行分析

在完成整改后，对锅炉进行了长时间的试运行，并对运行参数进行了实时监测和分析。在试运行过程中，密切关注蒸汽压力、过热蒸汽温度、炉膛负压等关键参数的变化情况。监测数据显示，能够稳定值附近。炉膛负压稳定，燃烧工况良好，未出现因蒸汽泄漏等问题导致的燃烧不稳定现象。这表明通过对屏式过热器管施工质量问题的整改，有效提高了锅炉的运行性能和能源利用效率。同时，在试运行过程中，对锅炉的各设备部件进行了全面检查，未发现因整改问题导致的新的设备故障和安全隐患，进一步验证了整改工作的可靠性和稳定性。

5.3 对全厂工艺流程稳定性的影响评估

随着锅炉整改后稳定运行，对全厂工艺流程的稳定性产生了积极的影响。在化工生产车间，由于蒸汽供应稳定，化学反应能够在适宜的温度和压力条件下顺利进行，产品质量得到了有效保障，产品合格率相比整改前提高了 [X]% 。在物料输送环节，稳定的蒸汽动力使得物料输送顺畅，避免了因蒸汽不足导致的输送中断和堵塞问题，生产效率得到了显著提升。在其他依赖蒸汽的生产环节，如设备加热、干燥等，也都能够正常运行，整个生产流程的连续性和稳定性得到了极大改善。从全厂的经济效益来看，由于锅炉运行稳定，减少了因设备故障导致的停机时间，生产计划能够顺利执行，产能得到了充分释放。同时，产品质量的提高和生产效率的提升，降低了生产成本，增加了企业的利润空间。据统计，在整改后的一个月内，企业的产值相比整改前增长了 [X]% ，经济效益显著提升。此外，稳定的生产流程还有利于企业的安全生产管理，减少了因设备故障引发的安全事故风险，为企业的可持续发展奠定了坚实的基础。

六、结论

在项目建设过程中，资金链短缺和资料不足等因素会对施工质量产生严重影响，导致管材质量缺陷、焊接质量问题以及安装偏差等一系列问题的出现，进而威胁锅炉的安全稳定运行和全厂工艺流程的顺畅。通过全面系统的整改措施，包括严格的管材更换与质量把控、焊接工艺的改进与质量提升，能够有效解决屏式过热器管的施工质量问题。整改后的无损检测结果、锅炉试运行参数监测以及对全厂工艺流程稳定性的影响评估均表明，整改工作取得了显著成效，为锅炉的稳定运行提供了可靠保障，有力促进了全厂生产的顺利进行。

本项目的整改实践为同类型锅炉在应对类似施工质量问题时提供了宝贵的经验借鉴，强调了在项目建设过程中严格把控施工质量、加强质量监督管理的重要性，只有确保施工质量，才能实现锅炉的高效稳定运行，为企业创造良好的经济效益和社会效益。在未来的项目建设和设备维护中，应高度重视施工质量问题，提前做好预防措施，建立完善的质量保障体系，以避免类似问题的发生。

七、启示

工程建设中应强化资金保障与资料管理，避免因成本压缩牺牲质量；对于12Cr2MoWVTiB 等耐热钢焊接，必须严格执行预热、后热工艺，加强焊缝无损检测；建立 “施工 - 检测 - 整改” 闭环管理体系，可有效降低质量风险，提升设备可靠性。本次整改实践表明，即使在复杂建设条件下，通过科学分析与系统施策，仍能有效解决重大质量问题，其经验对同类工程具有参考价值。