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    在某電廠1025 t/h鍋爐大修后的水壓試驗(yàn)過程中，當(dāng)再熱器系統(tǒng)壓力升至2 MPa左右時(shí)，發(fā)現(xiàn)有3根末級(jí)再熱器似下簡(jiǎn)稱末再）豎直管段在穿過頂棚管后與密封板的環(huán)狀密封焊縫處向爐內(nèi)滲水，經(jīng)對(duì)滲水部位及其周邊范圍打磨處理檢查后發(fā)現(xiàn)，該處焊接部位的末再管存在裂紋。然后，對(duì)相同部位的其它末再管進(jìn)行擴(kuò)大性檢查，發(fā)現(xiàn)普遍存在裂紋現(xiàn)象，尤以每單個(gè)末再管屏（共9圈18根管）沿?zé)煔饬飨虻那皵?shù)第
1、2、3及第18根最為嚴(yán)重，內(nèi)圈管的情況稍輕些。
    考慮到本省其它同類型電站鍋爐也有與該廠鍋爐結(jié)構(gòu)基本近似的情況，因此利用各廠大、小修機(jī)會(huì)，對(duì)省內(nèi)同類型數(shù)臺(tái)鍋爐的相同部位也進(jìn)行了仔細(xì)檢查，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，該類型鍋爐的末再穿墻管密封焊縫處的管段都普遍存在裂紋現(xiàn)象，富通新能源生產(chǎn)銷售生物質(zhì)鍋爐，生物質(zhì)鍋爐主要燃燒顆粒機(jī)、木屑顆粒機(jī)壓制的生物質(zhì)顆粒燃料。
1、原因分析
1.1穿墻管部位膨脹情況分析
    圖1為高冠板式密封支撐結(jié)構(gòu)示意圖。這種結(jié)構(gòu)為典型設(shè)計(jì)，頂棚處為末再垂直方向的膨脹零點(diǎn)，頂棚以上末再管束及進(jìn)出口聯(lián)箱往上膨脹，頂棚以下末再管束向下膨脹，因此，在豎直方向上頂棚管與末再管在穿墻處沒有相對(duì)滑移，不存在末再管膨脹受阻的問題，由此可以斷定，本文提及的裂紋現(xiàn)象與以往常見的局部管段由于膨脹受阻引起應(yīng)力集中而產(chǎn)生的裂紋是不同的。
1.2末級(jí)再熱器管穿墻部位的受力情況分析
1.2.1  末再進(jìn)出口聯(lián)箱的荷栽
    末再進(jìn)出口聯(lián)箱的荷載包括以下幾個(gè)部分：
    (1)集箱金屬及內(nèi)部介質(zhì)重量；
    (2)集箱與頂棚之間末再管段的金屬及內(nèi)部介質(zhì)重量的三分之一；
    (3)與集箱連結(jié)管重量的一部分；
    (4)末再出口集箱還承受客戶管道的推力載荷。
1.2.2  高冠板端板的荷栽
    高冠板端板的荷載包括以下幾個(gè)部分：
    (1)頂棚以下末再管屏金屬與內(nèi)部介質(zhì)重量；
    (2)集箱與頂棚之間末再管段的金屬及內(nèi)部介質(zhì)重量的三分之二；
    (3)區(qū)段內(nèi)頂棚金屬及內(nèi)部介質(zhì)；
    (4)頂棚積灰及其它附件重量。
1.3環(huán)狀密封焊縫裂紋的產(chǎn)生
由圖1可知，末再穿墻管與高冠板端板是通過環(huán)狀密封焊縫焊接在一起的，因此，末再進(jìn)出口聯(lián)箱、尤其是高冠板端板上的部分荷載對(duì)穿墻管的作用力就集中在環(huán)狀密封焊縫處。同時(shí)，在安裝施工階段，相對(duì)于高壓管道以及聯(lián)箱上的焊縫來講，該類型密封焊縫就顯得不那么重要，且由于量大面廣，一般很少進(jìn)行焊后熱處理，因此焊接產(chǎn)生的殘余應(yīng)力很難根本消除。另外，此處末再管的管壁厚度(4.5 mm厚)比焊在一起密封板的厚度（6 mm厚）還小，而末再管不僅與焊接在一起的密封板共同承受外界載荷，在熱態(tài)運(yùn)行時(shí)還要承載爐內(nèi)煙風(fēng)系統(tǒng)的脈動(dòng)引起的管排振動(dòng)以及管內(nèi)介質(zhì)壓力、溫度變化產(chǎn)生的熱應(yīng)力等，顯而易見，在各類交變應(yīng)力的共同作用下，管壁較薄的末再管受到損傷的可能性更大。
    綜上所述，可以認(rèn)定，該類型末再穿墻管裂紋的產(chǎn)生，是由于廠家結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)考慮不周，致使該處焊接部位因承受了相當(dāng)大的一部分末再管、管內(nèi)介質(zhì)及附件的重量載荷而長(zhǎng)期處于應(yīng)力集中狀態(tài)。
2、處理方法
    補(bǔ)強(qiáng)處理方法見圖2所示。在末再管與密封板相接部位的管段上，先在末再管上焊接圓管形保護(hù)套管，再將密封板與護(hù)套密封焊接，從而改善了末再管本身的受力狀況，避免裂紋的產(chǎn)生。
    該方法已經(jīng)通過了鍋爐使用單位、鍋爐廠、省電力鍋檢中心的一致認(rèn)可，并對(duì)出現(xiàn)類似問題的其他電廠的鍋爐也參照此方法進(jìn)行了處理。同時(shí)函告鍋爐制造廠，在新鍋爐設(shè)計(jì)制造中，應(yīng)注意避免類似結(jié)構(gòu)的使用。
3、結(jié)論與建議
    (1)由于局部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理，致使該類型鍋爐的末再穿墻管與密封板焊縫因長(zhǎng)期承受應(yīng)力作用而發(fā)生了裂紋。通過加裝保護(hù)套管能加強(qiáng)并改善此處的受力狀況，有利于避免末再穿墻管密封焊縫處的裂紋。
    (2)建議有關(guān)鍋爐制造廠在新爐設(shè)計(jì)制造中避免使用類似結(jié)構(gòu)。并建議有類似結(jié)構(gòu)的鍋爐使用單位對(duì)該部位進(jìn)行一次檢查、處理。
    (3)該類裂紋位于穿墻管與頂棚管交接處，在爐內(nèi)處于爐膛最高點(diǎn)，很難檢測(cè)到位，而在爐外則位于積灰較重的密封裝置下面，更是檢查死角，如果不通過再熱系統(tǒng)的水壓試驗(yàn)是很難發(fā)現(xiàn)的。鑒于該類問題的嚴(yán)重性，建議火電廠一定要把好過、再熱器的水壓試驗(yàn)的質(zhì)量關(guān)，對(duì)最初設(shè)計(jì)無水壓試驗(yàn)堵板的過、再熱器系統(tǒng)，應(yīng)增設(shè)必要的裝置，杜絕因未做水壓試驗(yàn)、沒有發(fā)現(xiàn)本體缺陷而造成“四管”爆漏現(xiàn)象的發(fā)生。