凝汽器更換銅管注意的幾個問題
凝汽器長年連續運行，銅管將受到腐蝕，表面結垢，降低傳熱效果，導致端差增大、真空降低，嚴重影響機組的經濟性。頻繁的酸洗或高壓水清洗，會使銅管壁因腐蝕或沖刷而減薄。銅管泄漏會破壞凝汽器水側密封性，循環水的漏入使得凝結水質變壞，隨著泄漏加劇，致使給水、爐水及蒸汽的水汽質量惡化，當采取措施后，水質仍不能恢復正常而被迫停機。凝汽器銅管經常發生泄漏，會加速鍋爐管道腐蝕、結垢，甚至發生爆管事故。所以銅管泄漏嚴重時，除堵漏處理外，還應有計劃地更換。針對更換銅管的經驗和教訓，凝汽器更換銅管中應注意以下幾個問題。
1　銅管選材是基礎
　　凝汽器的銅管要求較高的平均傳熱系數，較強的抗腐蝕和抗沖刷能力。現各電廠普遍采用HSn70-1B黃銅管和B30白銅管(其中B30白銅管安裝在空氣收縮區，數量較少)。HSn70-1B黃銅管是在原HSn70-1A黃銅管的基礎上添加硼元素，以細化晶粒，提高抗腐蝕性及抗沖刷性。HSn70-1B黃銅冶金時加入硼元素，工藝要求復雜，工藝不當，加入的硼元素會分布不均勻，造成銅管內部局部晶粒過于細化，脆性增加，殘余應力加大，易使銅管產生裂紋。由于這種缺陷很難檢出，而成為銅管泄漏的隱患。作者認為，只有提高產品的質量，才能保證銅管渦流探傷、機械性能試驗、氨熏試驗、外形尺寸公差的合格率。
　　目前，發電廠使用的凝汽器HSn70-1B銅管主要由沈陽、洛陽、上海、西北(甘肅省白銀市)、長沙等幾個廠家生產。下花園發電廠全部選用甘肅銅管廠生產的西北銅。各廠家生產質量、檢驗手段差別不大，但泄漏程度不一樣，關鍵在于質量檢驗管理。為方便管理，建議同一機組銅管品種不宜過多、材質不宜過雜。
2　嚴格完成安裝前質量檢驗
　　對銅管進行如下檢驗和試驗工作，以保證銅管的合格率，從源頭上控制銅管泄漏事故的發生。
2.1　外形檢查
　　檢查每根銅管的外形，管子表面應無裂紋、砂眼、腐蝕、凹陷、毛刺和油垢等缺陷，管內無雜物和堵塞等現象，管子不直應校正。
2.2　檢查方法
　　銅管應具備出廠合格證和物理性能檢驗及熱處理檢驗證明，應抽查5%的銅管進行水壓試驗及渦流探傷檢驗，抽查方法按批量或存放環境確定。我廠采用對銅管整箱對角線抽樣法，代表性很強。水壓試驗壓力為0.3～0.5 MPa，水壓試驗時用小木棒輕輕敲打管子外壁應無泄漏。如果抽查的銅管不合格數達到安裝總數的1%，則每根銅管都要進行水壓試驗。此外，應對銅管抽樣進行渦流探傷檢驗，必要時逐根檢驗。
2.3　氨熏試驗
　　抽取銅管總數的1／1 000進行氨熏試驗，以檢驗殘余應力。對不合格批號的銅管，應全部作消除殘余應力處理。
2.4　工藝性能試驗
　　抽取銅管總數的0.5／1 000～1／1 000進行下列工藝性能試驗：
　　(1) 壓扁試驗
　　切取銅管長度L＝20 mm的試樣，壓成橢圓狀(短徑相當于原銅管內徑的1／2)，檢查試樣應無裂紋或其它損壞現象。
　　(2) 擴張試驗
　　切取銅管長度L＝50 mm試樣，用45°的車光錐體打入銅管內徑(其內徑擴大到原內徑的130%)，試樣應不出現裂紋。
　　若上述試驗不合格，將對全部銅管進行400～450℃的退火處理。如果條件允許，全部銅管進行水壓試驗及渦流探傷檢驗。
2.5　試脹銅管并打水壓
　　抽取較好的銅管，鋸成長度為462～464 mm的試樣25根或者29根。打磨銅管至出現金屬光澤，測量銅管內、外徑，測量凝汽器銅管試脹器兩端管板的內徑，并作好記錄，然后進行銅管的試脹工作。不斷調節脹管器的輸出電流以達到要求值。脹接時銅管的脹接率按以下公式進行計算：
D＝D1－2t(1－α)
式中　D——脹接后銅管內徑，mm；
　　　D1——管板孔直徑，mm；
　　　t——銅管壁厚，mm；
　　　α——擴脹系數，4%～6%。
　　按照以上公式進行計算，直到符合要求，調節脹管器直到試脹銅管脹接率合格，記錄脹管器電流數值，在正式脹接時再通過微調控制脹接率大小。對已脹接完的凝汽器銅管進行0.3～0.5 MPa的水壓試驗(維持5～10 min，壓力表指示應無變化)。
2.6　加強途中運輸管理
　　要避免出現銅管在沿途運輸中野蠻裝卸而無法監督的現象，應由廠家派人押車。
3　提高拆裝銅管的工藝
　　銅管拆除、安裝和脹接中的任意環節出現疏忽都會影響整個工程的質量。
3.1　拆除銅管的注意事項
　　(1) 將凝汽器內的存水排干凈，在汽輪機低壓缸上安裝百分表，以監視低壓缸的變形情況。拆除水室，防止凝汽器的殼體變形，用角鋼焊接固定。自始至終設專人對低壓缸進行監視。
　　(2) 采用專用工具拆除全部銅管，注意保護管板不被損壞。用鋼絲刷將兩端管板孔刷至出現金屬光澤，測量管板孔內徑并作好記錄，同時對管板和隔板孔中心線進行測量。
3.2　安裝銅管的要求
　　(1) 氣溫保證在5℃以上，無風沙、粉塵。
　　(2) 安裝銅管時輕拿輕放，不得任意碰、踩、踏銅管，嚴防野蠻安裝。
　　(3) 銅管上的附著物(銹蝕、油污等)應清理干凈。
　　(4) 不得用強力進行銅管的安裝，切不能重力錘擊銅管。穿管頭最好裝橡膠引導頭，以免銅管損傷。銅管卡澀時，不得強力旋轉，更不能野蠻扎入，以免產生毛刺。銅管毛刺嚴重時應整根更換。
　　(5) 要安裝的銅管必須在當天進行脹接，以保證脹接性能和質量。
3.3　脹接工藝注意事項
　　(1) 在正式脹接銅管前，應先檢查脹管器是否符合要求，如沒達到規定要求，應微調脹管器電流，以達到要求，同時應按照銅管總數的1／200進行脹接系數α的檢測，并作好記錄。脹管器應使用透平油進行潤滑，以保證機器可持續性工作。
　　(2) 脹接完的銅管應及時進行切管工作。脹接好的管子應露出管板1～3 mm，且管端光平無毛刺。脹接完的銅管用雨布覆蓋，以免落灰塵、沙土。
　　(3) 脹口及翻邊處應平滑光潔，無裂紋和明顯的刀痕。銅管翻邊如無廠家規定時，一般在循環水入口端進行15°翻邊。
　　(4) 當凝汽器銅管尺寸不夠長時，應更換足夠長尺寸的銅管，嚴禁用加熱或其它強力方法伸長銅管。
　　凝汽器組裝完畢，汽側要進行灌水試驗，以檢驗銅管的脹接質量。灌水高度要充滿整個銅管的汽側空間，并高出頂部銅管100 mm，水位維持24 h，要求管板、銅管無泄漏。對于處在彈簧支座上的凝汽器，灌水試驗前要加臨時支撐，灌水試驗后要及時將水放干凈。整個凝汽器銅管拆除和安裝過程中，汽輪機本體上所安裝的監視表計不得磕碰和移動等，并有專人監管。
　　凝汽器在整個安裝過程中，應有防止雜物落入汽側的設施，最后封閉凝汽器前，應檢查汽側空間和銅管管束間不得有任何雜物，頂部銅管應無外傷痕跡。
　　凝汽器長期運行，存在管板、管口腐蝕泄漏問題，造成極大經濟損失。凝汽器更換銅管后可涂防腐膠進行保護，以防止管口腐蝕泄漏，這樣做既可保證安全運行，又可延長管材使用壽命，減小換管造成的損失。目前廣泛使用的西安協力水處理研究所研制的KHS-1聚酯聚硫耐磨增韌防腐膠，現場使用效果比較好。
　　總之，一臺100 MW機組更換凝汽器銅管，費用在300萬元以上，一次性投資大。一旦銅管泄漏，機組非計劃停運，將造成嚴重損失。在更換凝汽器銅管時，一定要加強組織措施、技術措施，以銅管比玻璃管、生雞蛋還嬌脆的觀點，細化施工工藝措施，搞好凝汽器銅管更換工作。