【文章內(nèi)容簡介】 再隨煙氣進(jìn)入（對流煙道）中，并以一定的速度沖刷鍋爐的受熱面，導(dǎo)致鍋爐受熱面管束磨損而泄漏，嚴(yán)重影響鍋爐的安全運(yùn)行。 1 腐蝕性熱疲勞是指高溫區(qū)域中的鋼材，其外部接觸高溫部分的（材質(zhì)組織結(jié)構(gòu)）會隨著時間的推移發(fā)生變化，慢慢向內(nèi)移動，導(dǎo)致金屬結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，其強(qiáng)度和蠕變應(yīng)力有所降低或升高，塑性降低，遇到外力作用后容易發(fā)生裂紋或爆開。 1 低溫腐蝕是指鍋爐尾部受熱面 (省煤器、空氣預(yù)熱器等 )金屬壁溫低于煙氣露點(diǎn)時，煙氣中含有 硫酸酐的水蒸氣在壁面凝結(jié)所造成的腐蝕。 1 四管泄漏的主要原因有以下三個方面的原因：（ 1）服役條件：高壓、中溫、腐蝕性的環(huán)境及附件約束產(chǎn)生的（附加應(yīng)力）。（ 2）管子的損傷：火焰沖刷、水側(cè)沉積物的聚積、內(nèi)外壁的（腐蝕）、（飛灰磨蝕）、（腐蝕疲勞）。（ 3）（鍋爐結(jié)構(gòu)）導(dǎo)致的損傷。 1 鍋爐承壓管泄漏在線監(jiān)測系統(tǒng)測點(diǎn)的分布在鍋爐爐膛的水冷壁區(qū)域布置了（ 12）個測點(diǎn)；鍋爐水平煙道的過熱器、再熱器區(qū)域布置了（ 8）個測點(diǎn)；鍋爐尾部豎井煙道的省煤器、過熱器、再熱器區(qū)域布置了（ 8）個測點(diǎn)；爐頂大罩殼區(qū)域布置（ 2）個測點(diǎn)。 1 鍋爐承壓 管泄漏在線監(jiān)測系統(tǒng)顯示器與主機(jī)連接，可顯示每個傳感器的（信號頻譜圖）、（小波圖）、（棒狀圖）、（測點(diǎn)模擬圖）、（泄漏趨勢圖）和（檢測記錄）等。 1 監(jiān)測系統(tǒng)顯示器上包含了系統(tǒng)功能的所有界面和菜單。這些界面均可為用戶提供隨時的（參數(shù)修改）、（記錄檢索）、（歷史數(shù)據(jù)觀察）、噪聲分析、圖表打印等。 鍋爐承壓管泄漏在線監(jiān)測系統(tǒng)測點(diǎn)安裝方案主要有以下幾種方案： (1)利用水冷壁上（看火孔）以及其它測點(diǎn)開孔。 (2)利用水冷壁（鰭片開孔）安裝聲導(dǎo)管。 (3)水冷壁（彎管）開孔。(4)水冷壁鰭片（直接）開孔。 (5)其它測點(diǎn)的開孔 2 鍋爐為平衡通風(fēng)系統(tǒng)，爐膛以及尾部豎井煙道內(nèi)具有較大的（負(fù)壓），足以保證聲導(dǎo)管不會產(chǎn)生積灰，為減少成本，該區(qū)域聲導(dǎo)管不必安裝清灰系統(tǒng)。 2 水平煙道區(qū)域（負(fù)壓）最小，局部區(qū)域還會產(chǎn)生（正壓），為保障設(shè)備的連續(xù)正常運(yùn)行，需要安裝自動清灰系統(tǒng)。 14 2 鍋爐正常運(yùn)行時，煤粉燃燒、煙氣流動、灰粒撞擊“四管”金屬表面、蒸汽吹灰等等都會在爐膛內(nèi)產(chǎn)生較強(qiáng)的（噪聲信號）。 2 而當(dāng)鍋爐“四管”發(fā)生泄漏時，管道內(nèi)的高溫高壓介質(zhì)通過裂縫或破口噴射出來，引起管壁振動和高壓射流，可產(chǎn)生頻帶較寬的（噪聲）。 2 鍋爐“四管”泄漏檢測裝置就是通過特殊的（ 聲傳感器）采集噪聲信號，并依靠先進(jìn)的小波分析和頻譜分析技術(shù)將泄漏噪聲從相當(dāng)強(qiáng)的（背景噪聲）中區(qū)分出來。 2 鍋爐承壓管泄漏在線監(jiān)測系統(tǒng)由（硬件）系統(tǒng)和（軟件）系統(tǒng)兩大部分組成。 2 硬件系統(tǒng)由（信號采集系統(tǒng)）、信號處理系統(tǒng)、顯示檢測系統(tǒng)組成。 2 軟件系統(tǒng)由（數(shù)據(jù)采集）與（預(yù)處理模塊）、（數(shù)據(jù)存儲模塊）、數(shù)據(jù)分析與泄漏診斷模塊、檢測與系統(tǒng)故障自檢模塊、用戶界面模塊、遠(yuǎn)程監(jiān)控模塊、網(wǎng)絡(luò)客戶模塊等組成。 2 （工業(yè)控制計(jì)算機(jī)）作為核心信號處理設(shè)備，通過快速的數(shù)值計(jì)算、邏輯運(yùn)算、信號分析和數(shù)據(jù)交換等復(fù)雜處理，以保證系統(tǒng)檢測的準(zhǔn)確 率和可靠性。 選擇題 鍋爐運(yùn)行時，其承壓受熱面內(nèi)部介質(zhì)的壓力較高，通常大于（ 10） MPa。 當(dāng)受熱面產(chǎn)生裂紋或孔洞時，高溫高壓介質(zhì)沖出縫隙時可產(chǎn)生頻帶較（寬）的噪聲信號。 寬頻帶的噪聲信號通過聲導(dǎo)管的合理傳導(dǎo)，使傳感器接收到噪聲信號，并進(jìn)行首次濾波、放大信號處理，為了便于電纜的長線傳輸，再轉(zhuǎn)換為（ 4～ 20） mA 的標(biāo)準(zhǔn)信號。 ～ 5 ～ 10 ～ 20 泄漏監(jiān)測系統(tǒng)主機(jī)輸出的電壓信號被高速數(shù)據(jù)采集器采集，并讀 入（計(jì)算機(jī)）中。 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)根據(jù)處理結(jié)果，顯示、記錄各測點(diǎn)的數(shù)據(jù)。如計(jì)算機(jī)確認(rèn)有泄漏發(fā)生，則發(fā)送出（檢測）提示信號。 為了實(shí)時幫助用戶解決設(shè)備使用過程中遇到的問題和及時更新最新的軟件版本，在同類產(chǎn)品中，首創(chuàng)（遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)）與實(shí)時技術(shù)支持能力。 鍋爐運(yùn)行人員，可使用（監(jiān)測機(jī)）柜上的鼠標(biāo)簡單操作計(jì)算機(jī)顯示器上的觀察畫面，進(jìn)行必要的查看、分析。 15 聲傳感器的主要檢測元件由金屬膜片和靠得很近的金屬（電極板）組成。 金屬膜片與金屬電極構(gòu)成了平板電容的兩個極板，當(dāng)膜片受動聲壓作用時，金屬膜片和金屬電極之間的距離發(fā)生了變化，于是改變了（電容量），測量電路中的電壓也發(fā)生了變化，達(dá)到了將聲壓信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷盒盘柕哪康摹? 傳感器通過聲導(dǎo)管接收到泄漏噪聲，檢測元件將噪聲信號轉(zhuǎn)變?yōu)椋姡┬盘?，通過濾波放大電路對信號進(jìn)行實(shí)時的濾波、放大、平滑、運(yùn)算處理，使其成為標(biāo)準(zhǔn)的數(shù) 據(jù)信號。 1 計(jì)算機(jī)利用快速（傅立葉）變換將采集來的電信號作分析，獲得聲信號的頻譜，以實(shí)時曲線或棒狀圖形式在 CRT 上顯示。 1 為提高判斷的準(zhǔn)確性，引入對爐內(nèi)噪聲變化影響較大的蒸汽流量信號和吹灰信號對背景噪聲進(jìn)行修正，以免鍋爐工況變化而產(chǎn)生（錯誤）檢測。 1 泄漏監(jiān)測系統(tǒng)主畫面，在不同狀態(tài)下，采用不同顏色加以區(qū)別，系統(tǒng)故障表現(xiàn)為（藍(lán)）色。 1 泄漏監(jiān)測系統(tǒng)主畫面，在不同狀態(tài)下，采用不同顏色 加以區(qū)別，基礎(chǔ)背景噪聲表現(xiàn)為（綠）色。 1 泄漏監(jiān)測系統(tǒng)主畫面，在不同狀態(tài)下，采用不同顏色加以區(qū)別，確認(rèn)泄漏表現(xiàn)為（紅）色。 1 傳感器與聲導(dǎo)管采用（法蘭）連接，要求連接密封良好。 1 防治鍋爐承壓部件“四管”泄漏仍是一項(xiàng)（長期）的工作任務(wù)，鍋爐不發(fā)生泄漏是相對的，但堅(jiān)持不懈地去治理是絕對的事情。 1 在治理鍋爐承壓部件“四管”泄漏問題上，要樹立長期治理的理念，狠抓設(shè)備治理、堅(jiān)持設(shè)備治本，圍繞 影響鍋爐（安全穩(wěn)定運(yùn)行）的技術(shù)難題組織攻關(guān)。 1 傳感器可檢測直徑為（ 1） mm 以上的泄漏孔徑。 簡答題 16 “四管”指的是什么？ 鍋爐中水冷壁、過熱器、再熱器和省煤器的總稱，涵蓋了鍋爐的全部受熱面。 飛灰磨損的定義是什么？ 燃煤鍋爐在運(yùn)行過程中會產(chǎn)生大量飛灰，這些飛灰大部分被煙氣攜帶出燃燒室，再隨煙氣進(jìn)入對流煙道中，并以一定的速度沖刷鍋爐的受熱面，導(dǎo)致鍋爐受熱面管束磨損而泄漏，嚴(yán)重影響鍋爐的安全運(yùn)行。 什么 是腐蝕性熱疲勞？ 高溫區(qū)域中的鋼材，其外部接觸高溫部分的材質(zhì)組織結(jié)構(gòu)會隨著時間的推移發(fā)生變化，慢慢向內(nèi)移動，導(dǎo)致金屬結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，其強(qiáng)度和蠕變應(yīng)力有所降低或升高，塑性降低，遇到外力作用后容易發(fā)生裂紋或爆開。 什么是低溫腐蝕？ 鍋爐尾部受熱面 (省煤器、空氣預(yù)熱器等 )金屬壁溫低于煙氣露點(diǎn)時，煙氣中含有硫酸酐的水蒸氣在壁面凝結(jié)所造成的腐蝕。 爐管泄漏在線監(jiān)測系統(tǒng)的組成？ 爐管泄漏監(jiān)測系統(tǒng)由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩大部分組成。硬件系統(tǒng)由信號采集系統(tǒng)、信號處理系統(tǒng)、顯示檢測系統(tǒng)組成，包括聲導(dǎo)管、傳感器、放大器、濾 波器、數(shù)據(jù)采集器、工控機(jī)、顯示器、檢測光字牌等。軟件系統(tǒng)由數(shù)據(jù)采集與預(yù)處理模塊、數(shù)據(jù)存儲模塊、數(shù)據(jù)分析與泄漏診斷模塊、檢測與系統(tǒng)故障自檢模塊、用戶界面模塊、遠(yuǎn)程監(jiān)控模塊、網(wǎng)絡(luò)客戶模塊等組成。 爐管泄漏在線監(jiān)測裝置的基本工作原理？ 鍋爐運(yùn)行時，其承壓受熱面內(nèi)部介質(zhì)（水或蒸汽）的壓力較高，通常大于 10MPa。當(dāng)受熱面產(chǎn)生裂紋或孔洞時，高溫高壓介質(zhì)沖出縫隙時可產(chǎn)生頻帶較寬的噪聲信號。這種寬頻帶的噪聲信號通過聲導(dǎo)管的合理傳導(dǎo)，使傳感器接收到噪聲信號，并進(jìn)行首次濾波、放大信號處理，為了便于電纜的長線傳輸，再轉(zhuǎn)換為 4～ 20mA 的標(biāo)準(zhǔn)信號，通過電纜送入監(jiān)測機(jī)柜中的泄漏監(jiān)測主機(jī)內(nèi)，進(jìn)行再次的信號處理。泄漏監(jiān)測系統(tǒng)主機(jī)輸出的電壓信號被高速數(shù)據(jù)采集器采集，并讀入計(jì)算機(jī)中。計(jì)算機(jī)對該信號進(jìn)行更復(fù)雜的數(shù)學(xué)運(yùn)算、數(shù)據(jù)分析、邏輯運(yùn)算，以及大量的數(shù)據(jù)處理。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)根據(jù)處理結(jié)果，顯示、記錄各測點(diǎn)的數(shù)據(jù)。如計(jì)算機(jī)確認(rèn)有泄漏發(fā)生，則發(fā)送出檢測提示信號。 四管泄漏的主要原因 四管泄漏主要有以下三個方面的原因：（ 1）服役條件：高壓、中溫、腐蝕性的環(huán)境及附件約束產(chǎn)生的附加應(yīng)力。（ 2）管子的損傷：火焰沖刷、水側(cè)沉積物的聚積、內(nèi)外壁的腐蝕（氫損17 傷、點(diǎn)腐蝕、應(yīng)力腐蝕）、飛灰磨蝕、腐蝕疲勞。（ 3）鍋爐結(jié)構(gòu)導(dǎo)致的損傷 爐管泄漏監(jiān)測系統(tǒng)測點(diǎn)布置方案及原則？ 測點(diǎn)布置主要有以下幾種方案：利用水冷壁上看火孔以及其它測點(diǎn)開孔；利用水冷壁鰭片開孔安裝聲導(dǎo)管；水冷壁彎管開孔；水冷壁鰭片直接開孔；其它測點(diǎn)的開孔。 測點(diǎn)布置還應(yīng)該盡量利用鍋爐看火孔、人孔門上部因彎管造成的空閑三角區(qū)以及其它監(jiān)測孔，盡量不選用鰭片開窄孔的方法。 爐管泄漏在線監(jiān)測系統(tǒng)顯示器的顯示內(nèi)容 顯示器與主機(jī)連接，可顯示每個傳感器的信號頻譜圖、小波圖、棒狀圖、測點(diǎn)模擬圖、泄漏趨勢圖和檢測記 錄等。在監(jiān)測系統(tǒng)顯示器上包含了系統(tǒng)功能的所有界面和菜單。這些界面均可為用戶提供隨時的參數(shù)修改、記錄檢索、歷史數(shù)據(jù)觀察、噪聲分析、圖表打印等。 1爐管泄漏監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)具備的功能？ （ 1） 實(shí)時檢測泄漏及早期報(bào)警 （ 2）準(zhǔn)確判定泄 漏區(qū)域位置 （ 3）顯示 泄漏聲音頻譜 （ 4）跟蹤泄漏 發(fā)展趨勢 （ 5）實(shí)時 監(jiān)聽爐內(nèi)聲音 （ 6）監(jiān)視吹灰 運(yùn)行工況 1）檢查吹灰器氣源壓力 2） 吹灰器是否旋轉(zhuǎn)吹掃 3）判斷吹灰器是否卡澀 （ 7）與 DCS 的通信功能 （ 8）遠(yuǎn)程通訊功能 （ 9）裝 置系統(tǒng)自檢測試 （ 10） 波導(dǎo)管自動清灰除焦 1 爐管泄漏監(jiān)測系統(tǒng)的裝置指標(biāo) (1)可檢測 12mm 的微小泄漏，比通常方法提前 23 天報(bào)警。 (2)泄漏故障的判別范圍在半徑為 4 米的半球范圍內(nèi)。 (3)裝置的誤報(bào)率趨于零，裝置的漏報(bào)率趨于零（在信號傳輸正常狀態(tài)下）。 (4)裝置可連續(xù)運(yùn)行 30000 小時以上（不包括傳感器）。 18 10 培訓(xùn)檢測表 表一： 操作培訓(xùn)考察表 操作項(xiàng)目 操作要點(diǎn)及步驟（學(xué)員默寫） 示范操作 要求培訓(xùn)員按實(shí)際操作做操作示范 序號 效果 學(xué)員 培訓(xùn)員 1 2 模擬操作 要求學(xué)員在仿 真機(jī)上模擬機(jī)上操作或?qū)嶋H機(jī)組上推演（ 3 次以上） 序號 評價 成績 培訓(xùn)員 1 2 3 要求在培訓(xùn)員、機(jī)組長監(jiān)護(hù)下操作 監(jiān)護(hù)操作 序號 評價 成績 培訓(xùn)員 1 2 獨(dú)立操作 1 2 部門評價 負(fù)責(zé)人： 19 11 延伸閱讀 鍋爐四管泄漏問題的規(guī)律及生產(chǎn)過程中的防治重點(diǎn) The principle of the leakage of boiler tube and how to prevent the tube leakage in the process of boiler operation 華北電力科學(xué)研究院有限責(zé)任公司 (北京 100045) 張清峰 陳英濤 摘要：本文分析了鍋爐四管泄漏問題的規(guī)律和生產(chǎn)過程中的防治重點(diǎn)，認(rèn)為防治鍋爐四管泄漏工作是一個復(fù)雜的系統(tǒng)工程，需要在統(tǒng)一的要求下，結(jié)合自己的具體情況，不斷完善制度、標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)程體系，依