Enhance the initiative and predictability of work safety, take precautions, and comprehensively solve the problems of work safety.
（安全管理）
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锅炉过热器爆管原因分析及对策
(通用版)
锅炉过热器爆管原因分析及对策(通用版)导语：根据时代发展的要求，转变观念，开拓创新，统筹规划，增强对安全生产工作的主动性和预见性，做到未雨绸缪，综合解决安全生产问题。文档可用作电子存档或实体印刷，使用时请详细阅读条款。
摘要：锅炉承压部件的安全运行对整个电厂的安全至关重要。文章结合微水电厂实际，分析了过热器爆管泄漏的机理、原因及实际采取的一些对策，以求对锅炉过热器设备的完好运行有所裨益。
关键词：锅炉过热器爆管电网
1前言
据统计，河北省南部电网锅炉各种事故约占发电厂事故的63．2％，而承压部件泄漏事故又占锅炉事故的86．7％。因此迫切需要大幅度降低锅炉临修次数。下面结合微水电厂实际，分析过热器爆管泄漏的机理、原因及采取的一些对策。
微水发电厂锅炉型号为HG－220／100－4，露天布置，固态排渣煤粉炉，四角切圆燃烧，过热器由辐射式炉顶过热器、半辐射屏式过热器、对流过热器和包墙管4部分组成。减温水采用给水直接喷入，分两级减温。炉顶管、包墙管和第二级过热器管用?38×4．5的20号碳钢管组成。第一级过热器和屏过热器用?42×5的12Cr1MoV钢管组成。
2过热器爆管的主要原因
2．1超温、过热和错用钢材
2．2珠光体球化及碳化物聚集
针对12Cr1MoV钢分析，试验表明当12Cr1MoV钢严重球化到5级时，钢的室温强度极限下降约11kg／mm2。微水发电厂1993年4月过热器爆管的统计资料表明：因局部长期过热，珠光体耐热钢已达到了5级球化现象，而它的塑性水平仍然比较高。发生球化现象以后，钢的蠕变极限和持久强度下降。通过580℃下对12Cr1MoV钢的持久爆管试验，可以看出到了球化4级的钢管，其持久强度降低1／3。影响珠光体耐热钢发生球化的因素主要有温度、时间、应力和钢材的化学成份等。在钢中掺入“V”这种强碳化物元素，可以阻碍珠光体的球化过程，只要能形成稳定的碳化物，则球化过程减速。
通过对12Cr1MoV管试验发现，温度在540℃时，随着运行时间的增加，钢的工作温度下蠕变极限和持久强度也相应降低。随着运行温度的提高、时间的延长、应力的变化都会加速合金元素的固溶体和碳化物间的重新分配现象。
2．3焊接质量
钢材焊接质量也是影响安全的重要因素之一。焊接的缺陷一般指
焊接接头裂纹未熔合、根部未焊透、气孔、夹渣、咬边，焊缝外形尺寸不合格以及焊接接头的金属组织异常等现象。
2．4金属在高温下的氧化和腐蚀
2．5飞灰磨损
飞灰磨损一般发生在高温过热器下部弯头位置，飞灰的浓度增大，灰粒的冲击次数增多，磨损更剧烈。
2．6锅炉运行的影响
2．6．1热偏差
由于结构和运行条件的影响，运行中某些管子的蒸汽温度和焓增量会超过整个管组的平均值，即热偏差产生热偏差的管子，管内蒸汽温度较高，甚至远超过了金属的管壁温度，从而造成长期严重超温。
形成热偏差的原因有以下2方面：
a．过热器受热不均匀热负荷大的管子，吸热量则大，焓增量也大，其蒸汽温度和管壁温度也较高，受热产生热力偏差，另外烟气中温度场和速度场分布不均匀性等，也会产生影响。
b．管内流量不均匀对于屏过而言，可以使外圈管子短路，减小其阻力，增大蒸汽的流量；除外圈管子外，余下的蛇形管分成2部分：第1个U形管靠近外圈的管子到第2个U形管换到里面，其它的以此
类推。这样可减小受热不均，同时各管的长度比较接近，可减少因管子的阻力差而造成的流量不均，在运行时应保持燃烧稳定，防止火焰中心偏斜，消除局部结渣现象，喷燃器投入力求均匀。
2．6．2影响汽温的因素
2．6．2．1烟气侧
a．燃料性质的变化尤其是水分和灰分增加时，燃料的热值降低，须增加燃煤量，使汽温升高。如果煤粉变粗，着火延迟，则炉膛出口烟温升高，相应汽温升高，造成管壁的金属温度上升。
b．风量配比变化对汽温的影响炉内的过剩空气量增加时，由于低温空气吸热，使炉膛温度降低，辐射传热减弱，燃烧生成的烟气量增加，烟气流速加快，对流传热增加，因而汽温升高；另外由于配风工况的不同，使火焰中心发生偏斜，如增大上二次风，减小下二次风，火焰中心会偏低。
c．喷燃器的运行方式往往会影响火焰中心的温度，影响汽温的改变。
d．受热面的清洁程度会对汽温产生影响。
2．6．2．2蒸汽侧
a．炉负荷的变化对于对流式过热器而言，汽温随负荷增加而升高，
编订：__________________ 审核：__________________ 单位：__________________ 锅炉过热器爆管原因分析及对策(正式) Deploy The Objectives, Requirements And Methods To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level. Word格式 / 完整 / 可编辑
文件编号：KG-AO-8363-82 锅炉过热器爆管原因分析及对策(正 式) 使用备注：本文档可用在日常工作场景，通过对目的、要求、方式、方法、进度等进行具体的部署，从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作，使日常工作或活动达到预期的水平。下载后就可自由编辑。 摘要：锅炉承压部件的安全运行对整个电厂的安全至关重要。文章结合微水电厂实际，分析了过热器爆管泄漏的机理、原因及实际采取的一些对策，以求对锅炉过热器设备的完好运行有所裨益。 关键词：锅炉过热器爆管电网 1 前言 据统计，河北省南部电网锅炉各种事故约占发电厂事故的63．2％，而承压部件泄漏事故又占锅炉事故的86．7％。因此迫切需要大幅度降低锅炉临修次数。下面结合微水电厂实际，分析过热器爆管泄漏的机理、原因及采取的一些对策。 微水发电厂锅炉型号为HG－220／100－4，露天布置，固态排渣煤粉炉，四角切圆燃烧，过热器由辐
射式炉顶过热器、半辐射屏式过热器、对流过热器和包墙管4部分组成。减温水采用给水直接喷入，分两级减温。炉顶管、包墙管和第二级过热器管用?38×4．5的20号碳钢管组成。第一级过热器和屏过热器用?42×5的12Cr1 MoV钢管组成。 2 过热器爆管的主要原因 2．1 超温、过热和错用钢材 2．2 珠光体球化及碳化物聚集 针对12Cr1 MoV钢分析，试验表明当12Cr1 MoV 钢严重球化到5级时，钢的室温强度极限下降约11kg ／mm2。微水发电厂1993年4月过热器爆管的统计资料表明：因局部长期过热，珠光体耐热钢已达到了5级球化现象，而它的塑性水平仍然比较高。发生球化现象以后，钢的蠕变极限和持久强度下降。通过580℃下对12Cr1 MoV钢的持久爆管试验，可以看出到了球化4级的钢管，其持久强度降低1／3。影响珠光体耐热钢发生球化的因素主要有温度、时间、应力和钢材的化学成份等。在钢中掺入“V”这种强碳化物元素，
锅炉过热器爆管原因分 析及对策 集团企业公司编码：（LL3698-KKI1269-TM2483-LUI12689-ITT289-
锅炉过热器爆管原因分析及对策摘要：锅炉承压部件的安全运行对整个电厂的安全至关重要。文章结合微水电厂实际，分析了过热器爆管泄漏的机理、原因及实际采取的一些对策，以求对锅炉过热器设备的完好运行有所裨益。 关键词：锅炉过热器爆管电网 1 前言 据统计，河北省南部电网锅炉各种事故约占发电厂事故的63．2％，而承压部件泄漏事故又占锅炉事故的86．7％。因此迫切需要大幅度降低锅炉临修次数。下面结合微水电厂实际，分析过热器爆管泄漏的机理、原因及采取的一些对策。 微水发电厂锅炉型号为HG－220／100－4，露天布置，固态排渣煤粉炉，四角切圆燃烧，过热器由辐射式炉顶过热器、半辐射屏式过热器、对流过热器和包墙管4部分组成。减温水采用给水直接喷入，分两级减温。炉顶管、包墙管和第二级过热器管用38×4．5的20号碳钢管组成。第一级过热器和屏过热器用42×5的12Cr1MoV钢管组成。 2 过热器爆管的主要原因 2．1 超温、过热和错用钢材 2．2 珠光体球化及碳化物聚集
针对12Cr1MoV钢分析，试验表明当12Cr1MoV钢严重球化到5级时，钢的室温强度极限下降约11kg／mm2。微水发电厂1993年4月过热器爆管的统计资料表明：因局部长期过热，珠光体耐热钢已达到了5级球化现象，而它的塑性水平仍然比较高。发生球化现象以后，钢的蠕变极限和持久强度下降。通过580℃下对12Cr1MoV钢的持久爆管试验，可以看出到了球化4级的钢管，其持久强度降低1／3。影响珠光体耐热钢发生球化的因素主要有温度、时间、应力和钢材的化学成份等。在钢中掺入“V”这种强碳化物元素，可以阻碍珠光体的球化过程，只要能形成稳定的碳化物，则球化过程减速。 通过对12Cr1MoV管试验发现，温度在540℃时，随着运行时间的增加，钢的工作温度下蠕变极限和持久强度也相应降低。随着运行温度的提高、时间的延长、应力的变化都会加速合金元素的固溶体和碳化物间的重新分配现象。 2．3 焊接质量 钢材焊接质量也是影响安全的重要因素之一。焊接的缺陷一般指焊接接头裂纹未熔合、根部未焊透、气孔、夹渣、咬边，焊缝外形尺寸不合格以及焊接接头的金属组织异常等现象。 2．4 金属在高温下的氧化和腐蚀
过热器爆管的根本原因及对策 二十世纪八十年代初，美国电力研究院经过长期大量研究，把锅炉爆管机理分成六大类，共22种。在22种锅炉爆管机理中，有7种受到循环化学剂的影响，12种受到动力装置维护行为的影响。我国学者结合我国电站锅炉过热器爆管事故做了大量研究，把电站锅炉过热器爆管归纳为以下九种不同的机理。 1、长期过热 1.1失效机理 长期过热是指管壁温度长期处于设计温度以上而低于材料的下临界温度，超温幅度不大但时间较长，锅炉管子发生碳化物球化，管壁氧化减薄，持久强度下降，蠕变速度加快，使管径均匀胀粗，最后在管子的最薄弱部位导致脆裂的爆管现象。这样，管子的使用寿命便短于设计使用寿命。超温程度越高，寿命越短。在正常状态下，长期超温爆管主要发生在高温过热器的外圈和高温再热器的向火面。在不正常运行状态下，低温过热器、低温再热器的向火面均可能发生长期超温爆管。长时超温爆管根据工作应力水平可分为三种：高温蠕变型、应力氧化裂纹型、氧化减薄型。 1.2产生失效的原因 (1)管内汽水流量分配不均； (2)炉内局部热负荷偏高； (3)管子内部结垢； (4)异物堵塞管子； (5)错用材料； (6)最初设计不合理。 1.3故障位置 (1)高温蠕变型和应力氧化裂纹型主要发生在高温过热器的外圈的向火面；在不正常的情况下，低温过热器也可能发生； (2)氧化减薄型主要发生在再热器中。 1.4爆口特征 长期过热爆管的破口形貌，具有蠕变断裂的一般特性。管子破口呈脆性断口特征。爆口粗糙，边缘为不平整的钝边，爆口处管壁厚度减薄不多。管壁发生蠕胀，管
径胀粗情况与管子材料有关，碳钢管径胀粗较大。20号钢高压锅炉低温过热器管破裂，最大胀粗值达管径的15%，而12CrMoV钢高温过热器管破裂只有管径5%左右的胀粗。 (1)高温蠕变型 a.管子的蠕胀量明显超过金属监督的规定值，爆口边缘较钝； b.爆口周围氧化皮有密集的纵向裂纹，内外壁氧化皮比短时超温爆管厚，超温程度越低，时间越长，则氧化皮越厚和氧化皮的纵向裂纹分布的范围也越广； c.在爆口周围的较大范围内存在着蠕变空洞和微裂纹； d.向火侧管子表面已完全球化； e.弯头处的组织可能发生再结晶； f.向火侧和背火侧的碳化物球化程度差别较大，一般向火侧的碳化物己完全球化。 (2)应力氧化裂纹型 a.管子的蠕胀量接近或低于金属监督的规定值，爆口边缘较钝，呈典型的厚唇状； b.靠近爆口的向火侧外壁氧化层上存在着多条纵向裂纹，分布范围可达整个向火侧。内外壁氧化皮比短时超温爆管时的氧化皮厚； c.纵向应力氧化裂纹从外壁向内壁扩展，裂纹尖端可能有少量空洞； d.向火侧和背火侧均发生严重球化现象，并且管材的强度和硬度下降； e.管子内壁和外壁的氧化皮发生分层； f.燃烧产物中的S、Cl、Mn、Ca等元素在外壁氧化层沉积和富集。 (3)氧化减薄型 a.管子向火侧、背火侧的内外壁均产生厚度可达1.0～1.5mm的氧化皮； b.管壁严重减薄，仅为原壁厚的1/3～l/8 ； c.内、外壁氧化皮均分层，为均匀氧化。内壁氧化皮的内层呈环状条纹； d.向火侧组织己经完全球化，背火侧组织球化严重，并且强度和硬度下降； e.燃烧产物中的S、Cl、Mn、Ca等元素在外壁氧化层沉积和富集，促进外壁氧化。
锅炉典型事故案例及分析 第一节锅炉承压部件泄露或爆破事故大型火力发电机组的非停事故大部分是由锅炉引起的。随着锅炉机组容量增大，“四管”爆泄事故呈现增多趋势，严重影响锅炉的安全性，对机组运行的经济性影响也很大。有的电厂因过热器、再热器管壁长期超温爆管，不得不降低汽温5~10℃运行；而主汽温度和再热汽温度每降低10℃，机组的供电煤耗将增加0.7~1.1g/kWh；主蒸汽压力每降低1MPa，将影响供电煤耗2g/kWh。为了防止锅炉承压部件爆泄事故，必须严格执行《实施细则》中关于防止承压部件爆泄的措施及相关规程制度。 一.锅炉承压部件泄露或爆破的现象及原因 （一）“四管”爆泄的现象 水冷壁、过热器、再热器、省煤器在承受压力条件下破损，称为爆管。 受热面泄露时，炉膛或烟道内有爆破或泄露声，烟气温度降低、两侧烟温偏差增大，排烟温度降低，引风机出力增大，炉膛负压指示偏正。 省煤器泄露时，在省煤器灰斗中可以看到湿灰甚至灰水渗出，给水流量不正常地大于蒸汽流量，泄露侧空预器热风温度降低；过热器
和再热器泄露时蒸汽压力下降，蒸汽温度不稳定，泄露处由明显泄露声；水冷壁爆破时，炉膛内发出强烈响声，炉膛向外冒烟、冒火和冒汽，燃烧不稳定甚至发生锅炉灭火，锅炉炉膛出口温度降低，主汽压、主汽温下降较快，给水量大量增加。 受热面炉管泄露后，发现或停炉不及时往往会冲刷其他管段，造成事故扩大。 （二）锅炉爆管原因 （1）锅炉运行中操作不当，炉管受热或冷却不均匀，产生较大的应力。 1)冷炉进水时，水温或上水速度不符合规定；启动时，升温升压 或升负荷速度过快；停炉时冷却过快。 2)机组在启停或变工况运行时，工作压力周期性变化导致机械应 力周期性变化；同时，高温蒸汽管道和部件由于温度交变产生热应力，两者共同作用造成承压部件发生疲劳破坏。 （2）运行中汽温超限，使管子过热，蠕变速度加快 1)超温与过热。超温是指金属超过额定温度运行。超温分为长期 超温和短期超温，长期超温和短期超温是一个相对概念，没有严格时间限定。超温是指运行而言，过热是针对爆管而言。过热可分为长期过热和短期过热两大类，长期过热爆管是指金属在应力和超温温度的长期作用下导致爆破，其温度水平要比短期过热的水平低很多，通常不超过钢的临界点温度。短期过热爆管是指，在短期内由于管子温度升高在应力作用下爆破，其
弯头错用钢材长期过热爆 管 Revised by Hanlin on 10 January 2021
弯头错用钢材，长期过热爆管【简述】2009年12月11日，某电厂1号机因主蒸汽变侧至启动疏水扩容器的疏水管弯头错用钢材，管道长期过热，材质老化，运行中弯头背弧面发生爆破，机组停运。 【事故经过】事故前工况：1号机组带功率333MW运行，主汽压力 17.70MPa，给水流量941t/h，蒸汽流量969t/h，其他参数无异常。 2009年12月11日05时53分，运行人员听到汽轮机房突然传来一声巨响和持续的蒸汽泄漏声，经派人现场检查发现1号机附近有大量蒸汽喷出，人员无法进入现场详细检查，立即对1号机组进行降压、降负荷。06时17分，经中调同意，1号发电机解列。07时01分，检查发现1号机主蒸汽变侧至启动疏水扩容器的疏水管上往下第3个弯头背弧面发生爆破。机组停运后，立即组织安排抢修工作。14日12时10分，抢修工作结束。14日21时58分，机组恢复运行。 【事故原因】 爆口位置为弯头背弧面，形状为梭形，长约240mm，最宽约70mm；边缘最薄处厚8.4mm,无明显减薄，脱落的破片窄而长（长约225mm×宽约 30mm），从爆口宏观分析看，为过热爆管。经材质光谱半定量分析,爆口
弯头无Cr、Mo、V合金元素，为碳钢材料。根据《火力发电厂金属材料选用导则》（DL/T715-2000），碳钢材料的钢号应用范围在壁温≤425℃的蒸汽管道、集箱，而该段主蒸汽管道疏水的介质温度在540℃。从以上分析可知，由于爆管弯头错用钢材，存在长期过热现象，导致材质老化，直至出现蠕变裂纹后爆破，是造成此次事故的直接原因。 【防范措施】 1.在新机组基建安装阶段，要加强监督管理和过程控制，坚决杜绝建设安装工作的随意性，杜绝错用钢材事件的重复发生。要严格高压焊接工艺管理，严格按照规程使用焊工代号钢印，建立完善责任追究机制。同时要同步建立机、炉外管道的台帐，确保资料台帐与机组同步移交生产。 2.严格按照金属技术监督规程和集团公司机炉外管管理有关要求，成立工作小组，从完善基础资料、台帐入手，认真开展普查工作，认真排查每一段管材、管件，确保材质、规格符合设计要求，并确保台帐帐实相符。 3.在对机、炉外管道清查过程中，对底数不清而又没有检修机会的机组，要按照《防止电力生产重大事故二十五项重点要求实施导则》防止人身伤亡事故的有关要求，在高温疏放水管道周围设置警戒围栏，悬挂
锅炉过热器爆管原因及对策 前言 随着我国电力工业建设的迅猛发展，各种类型的大容量火力发电机组不断涌现,锅炉结构及运行更加趋于复杂,不可避免地导致并联各管内的流量与吸热量发生差异。当工作在恶劣条件下的承压受热部件的工作条件与设计工况偏离时,就容易造成锅炉爆管。 事实上，当爆管发生时常采用所谓快速维修的方法，如喷涂或衬垫焊接来修复，一段时间后又再爆管。爆管在同一根管子、同一种材料或锅炉的同一区域的相同断面上反复发生，这一现象说明锅炉爆管的根本问题还未被解决。因此，了解过热器爆管事故的直接原因和根本原因，搞清管子失效的机理，并提出预防措施，减少过热器爆管的发生是当前的首要问题。 1过热器爆管的直接原因 造成过热器、再热器爆管的直接原因有很多，主要可以从以下几个方面来进行分析。 1.1设计因素 1.热力计算结果与实际不符 热力计算不准的焦点在于炉膛的传热计算，即如何从理论计算上较合理的确定炉膛出口烟温和屏式过热器的传热系数缺乏经验，致使过热器受热面的面积布置不够恰当，造成一、二次汽温偏离设计值或受热面超温。 2.设计时选用系数不合理 如华能上安电厂由B&W公司设计、制造的“W”型锅炉，选用了不合理的受热面系数，使炉膛出口烟温实测值比设计值高80～100℃；又如富拉尔基发电总厂2号炉(HG-670/140-6型)选用的锅炉高宽比不合理，使炉膛出口实测烟温高于设计值160℃。 3.炉膛选型不当 我国大容量锅炉的早期产品，除计算方法上存在问题外，缺乏根据燃料特性选择炉膛尺寸的可靠依据，使设计出的炉膛不能适应煤种多变的运行条件。 炉膛结构不合理，导致过热器超温爆管。炉膛高度偏高，引起汽温偏低。相反，炉膛高度偏低则引起超温。 4.过热器系统结构设计及受热面布置不合理 调研结果表明，对于大容量电站锅炉，过热器结构设计及受热面布置不合理，是导致一、二次汽温偏离设计值或受热面超温爆管的主要原因之一。 过热器系统结构设计及受热面布置的不合理性体现在以下几个方面： (1)过热器管组的进出口集箱的引入、引出方式布置不当，使蒸汽在集箱中流动时静压变化过大而造成较大的流量偏差。 (2)对于蒸汽由径向引入进口集箱的并联管组，因进口集箱与引入管的三通处形成局部涡流，使得该涡流区附近管组的流量较小，从而引起较大的流量偏差。引进美国CE公司技术设计的配300MW和600MW机组的控制循环锅炉屏再与末再之间不设中间混合集箱，屏再的各种偏差被带到末级去，导致末级再热器产生过大的热偏差。如宝钢自备电厂、华能福州和大连电厂配350MW机组锅炉，石横电厂配300MW机组锅炉以及平坪电厂配600MW机组锅炉再热器超温均与此有关。 (3)因同屏(片)并联各管的结构(如管长、内径、弯头数)差异，引起各管的阻力系数相差较大，造成较大的同屏(片)流量偏差、结构偏差和热偏差，如陡河电厂日立850t/h锅炉高温过热器超温就是如此。 (4)过热器或再热器的前后级之间没有布置中间混合联箱而直接连接，或者未进行左右交叉，这样使得前后级的热偏差相互叠加。 在实际运行过程中，上述结构设计和布置的不合理性往往是几种方式同时存在，这样加剧了
分隔屏过热器爆管分析及处理 翟德双 （田集发电厂232098） 摘要：分析田集发电厂1号锅炉分隔屏过热器超温爆管的原因，介绍所采取的针对性运行调整措施及实施结果。关键词：超临界；直流锅炉；分隔屏过热器；爆管；原因分析 1 概述 田集发电厂一期工程装有2台600MW超临界燃煤机组，2台机组分别于2007年7月26日和10月15日投产。该机组锅炉为超临界压力螺旋管圈直流炉，炉膛四角布置直流式喷燃器，配置6台中速磨煤机直吹式制粉系统，锅炉采用等离子方式点火（四角A层布置），启动系统采用容量为30%BMCR的不带循环泵的内置式启动系统，汽轮机设高低压两级串联旁路系统，旁路容量为35%BMCR。 2 锅炉爆管经过 2007年5月30日，机组首次整套启动，顺利进行锅炉点火、汽机冲转、发电机并网，机组带10%初始负荷4小时进行暖机，机组与系统解列后，做汽轮机超速试验，做汽机主汽门及调速汽门严密性试验。 2007年5月31日，机组再次启动，6月1日1时53分发电机并网，逐渐加负荷，14时22分向调度申请机组加负荷,进行锅炉安全门校验, 17时30分左右，锅炉转干态运行，发现机组补给水量异常，各系统进行全面检查，未发现明显异常情况，在对给水和疏放水系统进行全面检查和隔离后，机组补给水量有所下降，于是按计划带负荷进行锅炉安全门校验，23时20分发现捞渣机卡涩现象，发现内部有疑似受热面钢管。即向调度申请停炉，当时机组负荷330MW，分离器压力22MPa，过热器出口温度正常，给水量860～920t，燃煤量178t。确定锅炉爆管，经调度同意，于6月2日1时42分锅炉停炉。 3 爆管检查及分析 3.1 爆管情况检查和试验 （1）停炉后进入炉膛检查发现分隔屏过热器爆管断裂，部分管屏及定位管变形严重。 （2）光谱分析检查：分隔屏管进口段材质为T12，出口段材质为T23，下部外三圈为T91，T91与T12间用T23短管过渡，通过对现场管光谱分析检查，材质与设计图纸相符。 （3）硬度检查：对爆管管子和现场管子进行硬度检查，T91管子HB基本在170左右，T23管子HB基本在140～150左右，T12管子HB基本在120～130左右，参考ASTM SA213标准，T12 114
过热器爆管的原因 1过热器爆管的直接原因 造成过热器、再热器爆管的直接原因有很多，主要可以从以下几个方面来进行分析。 1.1设计因素 1.热力计算结果与实际不符 热力计算不准的焦点在于炉膛的传热计算，即如何从理论计算上较合理的确定炉膛出口烟温和屏式过热器的传热系数缺乏经验，致使过热器受热面的面积布置不够恰当，造成 一、二次汽温偏离设计值或受热面超温。 2.设计时选用系数不合理 如华能上安电厂由B&W公司设计、制造的“W”型锅炉，选用了不合理的受热面系数，使炉膛出口烟温实测值比设计值高80～100℃；又如富拉尔基发电总厂2号炉（HG-670/140-6型）选用的锅炉高宽比不合理，使炉膛出口实测烟温高于设计值160℃。 3.炉膛选型不当 我国大容量锅炉的早期产品，除计算方法上存在问题外，缺乏根据燃料特性选择炉膛尺寸的可靠依据，使设计出的炉膛不能适应煤种多变的运行条件。 炉膛结构不合理，导致过热器超温爆管。炉膛高度偏高，引起汽温偏低。相反，炉膛高度偏低则引起超温。 4.过热器系统结构设计及受热面布置不合理 调研结果表明，对于大容量电站锅炉，过热器结构设计及受热面布置不合理，是导致一、二次汽温偏离设计值或受热面超温爆管的主要原因之一。 过热器系统结构设计及受热面布置的不合理性体现在以下几个方面： （1）过热器管组的进出口集箱的引入、引出方式布置不当，使蒸汽在集箱中流动时静压变化过大而造成较大的流量偏差。 （2）对于蒸汽由径向引入进口集箱的并联管组，因进口集箱与引入管的三通处形成局部涡流，使得该涡流区附近管组的流量较小，从而引起较大的流量偏差。引进美国CE公司技术设计的配300MW和600MW机组的控制循环锅炉屏再与末再之间不设中间混合集箱，屏再的各种偏差被带到末级去，导致末级再热器产生过大的热偏差。如宝钢自备电厂、华能福州和大连电厂配350MW机组锅炉，石横电厂配300MW机组锅炉以及平坪电厂配600MW机组锅炉再热器超温均与此有关。 （3）因同屏（片）并联各管的结构（如管长、内径、弯头数）差异，引起各管的阻力系数相差较大，造成较大的同屏（片）流量偏差、结构偏差和热偏差，如陡河电厂日立850t/h 锅炉高温过热器超温就是如此。 （4）过热器或再热器的前后级之间没有布置中间混合联箱而直接连接，或者未进行左右交叉，这样使得前后级的热偏差相互叠加。 在实际运行过程中，上述结构设计和布置的不合理性往往是几种方式同时存在，这样
超温爆管实例分析 锅炉承压部件的安全运行对整个电厂的安全至关重要。文章结合微水电厂实际，分析了过热器爆管泄漏的机理、原因及实际采取的一些对策，以求对锅炉过热器设备的完好运行有所裨益。 1 前言 据统计，河北省南部电网锅炉各种事故约占发电厂事故的63．2％，而承压部件泄漏事故又占锅炉事故的86．7％。因此迫切需要大幅度降低锅炉临修次数。下面结合微水电厂实际，分析过热器爆管泄漏的机理、原因及采取的一些对策。 微水发电厂锅炉型号为HG－220／100－4，露天布置，固态排渣煤粉炉，四角切圆燃烧，过热器由辐射式炉顶过热器、半辐射屏式过热器、对流过热器和包墙管4部分组成。减温水采用给水直接喷入，分两级减温。炉顶管、包墙管和第二级过热器管用φ38×4.5的20号碳钢管组成。第一级过热器和屏过热器用φ42×5的12Cr1 MoV钢管组成。 2 过热器爆管的主要原因 2．1 超温、过热和错用钢材 2．2 珠光体球化及碳化物聚集 针对12Cr1 MoV钢分析，试验表明当12Cr1 MoV钢严重球化到5级时，钢的室温强度极限下降约11kg／mm2。微水发电厂1993年4月过热器爆管的统计资料表明：因局部长期过热，珠光体耐热钢已达到了5级球化现象，而它的塑性水平仍然比较高。发生球化现象以后，钢的蠕变极限和持久强度下降。通过580℃下对12Cr1 MoV钢的持久爆管试验，可以看出到了球化4级的钢管，其持久强度降低1／3。影响珠光体耐热钢发生球化的因素主要有温度、时间、应力和钢材的化学成份等。在钢中掺入“V”这种强碳化物元素，可以阻碍珠光体的球化过程，只要能形成稳定的碳化物，则球化过程减速。 通过对12Cr1 MoV管试验发现，温度在540℃时，随着运行时间的增加，钢的工作温度下蠕变极限和持久强度也相应降低。随着运行温度的提高、时间的延长、应力的变化都会加速合金元素的固溶体和碳化物间的重新分配现象。 2．3 焊接质量
锅炉爆管知识 如何根据爆口特征判断爆管原因 四管爆漏的种类和定义 四管爆漏是指锅炉热交换面中的水冷壁、过热器、再热器和省煤器四种受热面管由于过热、腐蚀、磨损等各种原因发生破裂、泄漏, 导致炉管失效, 甚至引起锅炉事故停机。 根据其产生的原因不同, 可以按表1 分类。 爆口特征判断法是现场确定爆管原因的重要手段。 爆口特征主要是指： （1）爆口位置:位于何种受热面的具体部位是向火侧还是背火侧。 （2）爆口形状 1）断口面是否垂直于轴向;
2）爆口边缘有无明显变薄情况,是锐边还是钝边; 3）爆口内壁有无积垢,外壁氧化情况,爆口附近宏观裂纹; 4）爆口附近内外壁有无明显的腐蚀坑; 5）爆口附近内外壁上的裂纹走向。 （3）爆口附近的金相：包括相的组成、数量、形态、大小和分布 ,以及各类金相裂纹( 性质、大小、形态、走向及其与显微组织的关系等), 显微孔洞的大小和分布,珠光体球化程度和石墨化程度 , 脱碳、过烧、过热等。 过热爆管 过热可分短期过热和长期过热两大类。 长期过热 长期过热爆管通常爆口不大 , 破口断面粗糙而不平整 ,管壁减薄不多 ,破口边缘是钝边 , 并不锋利 , 破口附近有众多的平行于破口的管子轴向裂纹。 由于长期在高温下运行 , 爆口附近往往有较厚的黑色氧化 皮。从蠕变原理上来说 , 破口应为塑性断裂 ,但蠕变爆管往往伴有应力腐蚀 , 这使爆口表现出脆性断裂的特征。 当管子过热时 , 管子会以加快了的蠕变速度发生管径胀粗 ,通常在爆口的金相图中可以看到明显的蠕变晶间裂纹 ,伴随有严重的球化现象。
由于长期在高温下运行 ,在裂纹发展的同时 , 也发生裂纹内部的氧化 , 结果在裂纹内壁上生成了氧化层 , 尤其是粗大的蠕变裂纹处 ,其氧化层更为明显。 短期过热 短期过热是由于管子在严重超温的情况下力学性能严重下降 ,管子在压力的作用下发生塑性变形以至爆破。短期过热爆管按过热程度的高低又可分为: （1）瞬时过热爆管 , 温度在 Ac3 以上; （2）短期直接过热爆管; （3）小鼓包爆管。 瞬时过热爆管破口处呈喇叭状 , 管子严重减薄胀粗 ,边缘锋 利 , 为韧性断裂 , 外表呈蓝黑色氧化组织。破口的内壁由于管内汽水混合物急剧冲出 , 因此显得十分光洁 ,管子胀粗严重。管子外壁一般呈蓝黑色;破口附近没有众多平行于破口的轴向裂纹 , 破口处的组织为羽毛状贝氏体组织。 短时直接过热爆管的爆口很大 , 外形上呈不规则菱形 ,显微组织碳化物球化 , 破口边较锋利 , 破口附近有一定的胀粗并且在离破口较远处管子也有不同程度的胀粗。破口组织为铁素体加块状珠光体 , 珠光体已有一定程度的球化。 小鼓包爆管是局部过热爆破 , 未爆破部位胀粗不明显 ,破口处有明显的小鼓包 , 破口也较锐利、光滑。破口组织为铁素体加块状珠光体 , 珠光体已有一定程度的球化 ,晶界上也有渗碳体球。
Enhance the initiative and predictability of work safety, take precautions, and comprehensively solve the problems of work safety. （安全管理） 单位：___________________ 姓名：___________________ 日期：___________________ 锅炉过热器爆管原因分析及对策 (通用版)
锅炉过热器爆管原因分析及对策(通用版)导语：根据时代发展的要求，转变观念，开拓创新，统筹规划，增强对安全生产工作的主动性和预见性，做到未雨绸缪，综合解决安全生产问题。文档可用作电子存档或实体印刷，使用时请详细阅读条款。 摘要：锅炉承压部件的安全运行对整个电厂的安全至关重要。文章结合微水电厂实际，分析了过热器爆管泄漏的机理、原因及实际采取的一些对策，以求对锅炉过热器设备的完好运行有所裨益。 关键词：锅炉过热器爆管电网 1前言 据统计，河北省南部电网锅炉各种事故约占发电厂事故的63．2％，而承压部件泄漏事故又占锅炉事故的86．7％。因此迫切需要大幅度降低锅炉临修次数。下面结合微水电厂实际，分析过热器爆管泄漏的机理、原因及采取的一些对策。 微水发电厂锅炉型号为HG－220／100－4，露天布置，固态排渣煤粉炉，四角切圆燃烧，过热器由辐射式炉顶过热器、半辐射屏式过热器、对流过热器和包墙管4部分组成。减温水采用给水直接喷入，分两级减温。炉顶管、包墙管和第二级过热器管用?38×4．5的20号碳钢管组成。第一级过热器和屏过热器用?42×5的12Cr1MoV钢管组成。
第6期 2009年11月 中 氮 肥 M 2Sized N itr ogenous Fertilizer Pr ogress No 16Nov .2009 循环流化床锅炉屏式过热器爆管原因分析及处理 谭 伟,吴小刚 (兖矿国泰化工有限公司,山东滕州 277527) [中图分类号]TK 22916+ 6 [文献标识码]B [文章编号]1004-9932(2009)06-0047-03 [收稿日期]2009204214 [作者简介]谭 伟(1980—),男,湖北宜城人,助理工 程师。 1 情况简介 我公司2# HG 2130/9182LY M20型循环流化床 锅炉于2005年5月点火试运行。2007年屏式过热器下部同一位置发生了6次爆管事故。现场勘查发现:锅炉管外径涨粗,同一管屏<42mm ×5mm 锅炉管涨粗后外径达44～49mm 不等,这是长期过热进而高温蠕变的显著特性;管壁没有明显减薄,爆管处破口呈厚唇状(如图1),破口断裂面粗糙、不平整;破口附近有众多平行于破口的轴向裂纹;管外壁氧化皮较厚,较脆,易剥落。对该锅炉管取样送山东大学材料学院进行金相分析,结果显示金属组织完全球化。按照DL438—2000《火力发电厂金属技术监督规程》817规定:合金钢锅炉管外径蠕变变形大于215%时应及时更换。该屏式过热器已于2008年 3月大修时全部更换,大修后的2# 锅炉已运行近24000h,负荷100t/h 左右,运行情况较好 。 图1 爆管处形状 2 锅炉屏式过热器超温爆管原因分析 HG 2130/9182LY M20型循环流化床锅炉炉膛 内部悬挂布置4片屏式过热器,每屏装有22根 锅炉管,规格为<42mm ×5mm ,材料为12Cr1Mo VG,管屏间距1200mm ,下集箱标高 +20960mm ,上集箱标高+36410mm 。设计蒸 汽进口温度为400℃,出口温度为485℃。炉膛风帽处标高+4500mm ,炉膛高度28500mm 。 根据锅炉原始开车及近3a 运行、改造记录分析,屏式过热器爆管原因主要有以下几点。211 减温水量不够,导致屏式过热器超温 该锅炉共设计2级混合式喷水减温器,屏式过热器在低温过热器和高温过热器之间。设计一级减温水管规格为<28mm ×3mm ,减温水量为413t/h,温度由425℃减至400℃;二级减温水管规格为<28mm ×3mm ,减温水量为214t/h,温度由485℃减至468℃。但锅炉在负荷大于80t/h 运行中,该减温水量不够,屏式过热器进口温度为420℃,出口温度为510℃,均超设计温度,导致屏式过热器管壁长期超温。这是屏式过热器超温爆管的主要原因。212 汽轮机高压加热器未投运,给水温度达不到设计值 该锅炉于2005年5月试运行,锅炉产蒸汽主要作为空分系统透平压缩机动力源和全厂蒸汽管网使用。由于蒸汽量不够,配套汽轮机于2005年11月试运行后一直低负荷运行(12MW 左右,额定负荷50MW ),无法投运汽轮机抽汽系统。锅炉给水未经高压加热器加热,给水温度设计值为215℃,但实际给水温度仅158℃,比设计温度低57℃。在锅炉运行前期,锅炉须在较高负荷状态下运行以满足后系统化工试开车用蒸汽需求。锅炉加负荷时,必然加大风量及燃料量,提高密相燃烧区域,相应就提高了火焰中心,强化了炉内燃烧,炉膛沸下温度达950℃,屏式过热器受到的热辐射增强;同时锅炉排烟量增大,尾部烟道对流换热量增大,也造成汽温升
安全管理编号：YTO-FS-PD229 #2炉分隔屏过热器爆管原因分析及对 策通用版 In The Production, The Safety And Health Of Workers, The Production And Labor Process And The Various Measures T aken And All Activities Engaged In The Management, So That The Normal Production Activities. 标准/ 权威/ 规范/ 实用 Authoritative And Practical Standards
#2炉分隔屏过热器爆管原因分析及 对策通用版 使用提示：本安全管理文件可用于在生产中，对保障劳动者的安全健康和生产、劳动过程的正常进行而采取的各种措施和从事的一切活动实施管理，包含对生产、财物、环境的保护，最终使生产活动正常进行。文件下载后可定制修改，请根据实际需要进行调整和使用。 7月2日20：22平电公司#2炉分隔屏过热器发生严重爆管，巨大泄漏声震整个锅炉，炉外几十米处听到刺耳声，当时机组负荷560MW。21：00机组降负荷，22：19机组解列，4日8：30炉内脚手架搭设并具备检修，5日16：08检修完工，6日4：31机组并网，机组停运时间78.2小时，停炉准备时间34.18小时，抢修时间31.63小时，启动时间12.39小时。 1 现场检查及检修情况 （1）爆管位置：分隔屏#4屏前组件出口段#2根，EL：55.6m焊口上50mm处，距屏底2.1m。 （2）相邻受热面情况：爆管泄漏的蒸汽对邻近的管壁有吹损，蒸汽在高温烟气中对区域内管外壁有腐蚀，但皆较轻。爆漏的#2根由于受较大的蒸汽冲力而变形，将#3环下弯头挤扁。相邻的#3、#4、#5、#6根管外壁有过热氧化现象，在较高处有明显的氧化皮。较为严重的是在其对面后组件出口段#2、#3、#4、#5、#6根在较高处严重变
安全管理编号：LX-FS-A56182 锅炉过热器爆管原因分析及对策标 准范本 In the daily work environment, plan the important work to be done in the future, and require the personnel to jointly abide by the corresponding procedures and code of conduct, so that the overall behavior or activity reaches the specified standard 编写：_________________________ 审批：_________________________ 时间：________年_____月_____日 A4打印/ 新修订/ 完整/ 内容可编辑
锅炉过热器爆管原因分析及对策标 准范本 使用说明：本安全管理资料适用于日常工作环境中对安全相关工作进行具有统筹性，导向性的规划，并要求相关人员共同遵守对应的办事规程与行动准则，使整体行为或活动达到或超越规定的标准。资料内容可按真实状况进行条款调整，套用时请仔细阅读。 摘要：锅炉承压部件的安全运行对整个电厂的安全至关重要。文章结合微水电厂实际，分析了过热器爆管泄漏的机理、原因及实际采取的一些对策，以求对锅炉过热器设备的完好运行有所裨益。 关键词：锅炉过热器爆管电网 1 前言 据统计，河北省南部电网锅炉各种事故约占发电厂事故的63．2％，而承压部件泄漏事故又占锅炉事故的86．7％。因此迫切需要大幅度降低锅炉临修次数。下面结合微水电厂实际，分析过热器爆管泄漏的
龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/ae16062023.html, 锅炉过热器爆管原因分析及预防措施 作者：黄金土 来源：《城市建设理论研究》2013年第28期 摘要:本文主要针对电厂锅炉高温过热器管连续出现爆管进行了简单的探讨，分析其爆管原因，并提出预防锅炉过热器爆管的措施，为锅炉的安全稳定运行提供保障，对其它电厂出现类似问题有借鉴作用。 关键词:电厂锅炉过热器爆管预防措施 中图分类号：U261.1文献标识码：A 现时期，随着我国经济、社会的发展，工业化进程的加快，对能源行业的要求越来越高，鉴于电厂锅炉设备对工业安全建设的重要意义，尤其是电能的需求量增大以及需求质量逐年增加，工业安全建设问题越来越被人们关注。锅炉作为电厂生产中重要的能源设备，其高效、有序运行对电厂安全、稳定生产起着重要的作用。然而，电厂锅炉因设计缺陷、安装遗留问题、运行时数增加、维护不到位等情况，往往存在诸多的安全隐患，导致事故的发生。本文针对广州市旺隆热电有限公司#1锅炉过热器爆管原因进行了详细分析，为电厂锅炉今后的运行维护 提供参考，具有重要意义。 1 过热器爆管事件经过 旺隆电厂#1、2锅炉是东方锅炉实业公司提供的DG420/9.82-Ⅱ型锅炉，额定蒸发量 420t/h，出口蒸汽压力9.82Mpa，过热蒸汽温度540℃，机组于2005年9月投产。 2010年6月15日旺隆电厂#1锅炉高温过热器B侧第25排第3条管(靠炉后)发生爆管,并 吹穿第25排第4条管，当时累计运行时数约为30000小时。经抢修，更换爆裂管段和吹穿管段。随后委托华南理工大学材料科学与工程学院对高过管爆裂原因进行测试分析。2010年8 月22日旺隆电厂#1锅炉高温过热器B侧第25排第3条管(靠炉后)又发生爆管，分析过热器管有异物堵塞，扩大检查范围至联箱，采用内窥和拍片结合的方法，在该管与联箱接管座第一个对接焊缝位置发现“钻孔底片”(俗称眼镜片)，并在联箱接管座其它位置发现了5个眼镜片。 2 过热器弯管爆管原因分析 2.1 爆口宏观形貌观察 高温过热器管规格为Φ42×5，材质为12Cr1MoV，从爆裂管取爆口位置进行宏观形貌分析，如图1所示。 图1爆裂管的宏观照片
超超临界锅炉过热器爆管原因分析及预防措施 介绍了某电厂3号机660MW超超临界机组概况，分析3号锅炉后屏过热器超温爆管的原因，主要阐述了针对氧化皮引起爆管运行调整的措施。 标签：超超临界；直流锅炉；后屏过热器；爆管；氧化皮 1 引言 某电厂一期4×660MW超超临界燃煤发电机组，配置哈尔滨锅炉厂有限责任公司生产制造，由三菱重工业株式会社提供技术支持的超超临界参数变压运行直流锅炉。锅炉型号：HG-2000/26.15-YM3。 3号机组按计划于2月1日停机进行C级检修，检修结束后，于2月23日锅炉点火。2月26日停运后检查发现锅炉后屏过热器发生爆管。 停炉冷却后，检修人员入炉内检查，发现后屏过热器从炉左向右数第25排、外向内数第8圈（简称25P-8）后弯前水平段400mm处爆管，爆口宽度125mm，长度105mm，爆口边缘较钝，为明显的短期过热爆口形貌；爆口管材料为：A-213S30432；规格：φ51×9.5；测量爆口后（后弯出口）垂直段管子外径φ51.16mm，爆口前（后弯入口）水平段管子外径φ52.30mm附近有明显胀粗；且爆口管有明显过热变色情况。 对后屏过热器及末级过热器底部弯头进行100%氧化皮电磁波检查，发现上述变色管段弯头内明显存在氧化皮，割取上述变色管段，分别倒出数量不等的氧化皮，后屏过热器25P-10管段两个下弯头倒出的氧化皮数量最多，且带水潮湿，风干后重量为225.97克。因此根据以上情况分析，判断为后屏第25P-8管段内部氧化皮脱落造成管道堵塞，管道局部短时间过热发生爆管。 2 氧化皮导致爆管原因 2.1 TP347H管为奥氏体不锈钢管，潮电实验得知，其线性膨胀系数为（1.6-2.1）×10-5，氧化皮的线性膨胀系数为（0.5-0.9）×10-5，由于膨胀系数不等，管道内蒸汽介质参数变化较快时，氧化皮容易脱落，由于蒸汽具有携带作用，少量脱落不会导致管道堵塞，但在异常情况下，如锅炉停止、启动过程中，升温升压速度过快、运行中超温等均会造成氧化皮大量脱落，堵塞管道。 2.2 正常运行温度时，氧化皮一直产生，一直脱落，随着蒸汽带走，一般不会发生氧化皮堵塞管道。当超温运行时就会加剧高温氧化，脱落量将大幅增加，造成蒸汽不能将脱落的氧化皮全部带走，部分沉积直至下弯头堵塞发生运行中爆管。 2.3 停炉过程中，由于不锈钢在运行时内壁已有大量的氧化皮存在，而氧化
( 安全技术 ) 单位：_________________________ 姓名：_________________________ 日期：_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 一台锅炉过热器爆管事故的原 因分析及改进措施(2020年) Technical safety means that the pursuit of technology should also include ensuring that people make mistakes
一台锅炉过热器爆管事故的原因分析及改 进措施(2020年) 某厂1991年11月安装了两台SGL20—1.25/250—AⅡ型锅炉。投入运行后，其中一台2#炉在短短两年多的时间内发生了三次过热器爆管事故。 1事故经过 第1次爆管发生在1993年初。停炉检修时只是更换了全部38根过热器管后，于1993年11月重新投入运行。 第2次爆管发生在1994年1月29日。当时有4根过热器管发生爆管，位置为右数第6、7、8、33根。累计运行时间为913小时。爆管后作了宏观检查。在更换了24根过热器管并清理了百页窗式汽水分离器后，于1994年2月23日恢复了运行使用。 第3次爆管发生1994年3月12日，右数第7根过热器管爆管，
累计运行时间仅400小时。事后作了宏观和金相检查。 对后两次爆管进行宏观和金相检查，发现存在以下两种典型破口： ①因管内被杂物堵塞而产生的短时超温爆管第二次爆管中右数第33根，爆破口位于弯管圆弧内侧。长21mm，宽4.5mm。破口边缘锋利呈刃状。破口附近产生鼓疱，尺寸为12×23.5×4（mm）。管子胀粗明显。具有典型的韧性断裂特征。为短时超温爆管。管内有深红色砖样异物，已将管子完全堵塞。 ②因管内集积盐垢而产生的长时超温爆管如：第二次爆和中右数第8根。破口距管子弯曲起点28mm，破口长27mm宽6mm。破口处鼓疱凸起8mm，破口边缘厚0.6mm左右。两侧有大量平行于爆破口的裂纹，分布于60~43mm范围内的管外壁上。管子直径由φ38mm胀粗至φ40mm。靠近破口附近有80mm长的一段胀粗至φ42mm。从管子横断面观察，管内附着盐垢，厚度为1.5~3mm不等。又如：第三次爆管的右数第7根，爆破口距管子弯曲起点56mm，长13mm、宽0.7mm。破口处鼓疱凸起1.5mm，管内存在大量黑色粉末。该粉末遇水后滑腻
第15期总第217期内蒙古科技与经济N o.15,the217th issue 2010年8月Inner M o ngo lia Science T echnolo gy&Economy Aug.2010电厂锅炉爆管的分析 王轶锋,刘晓龙,高飞燕 (北方联合电力有限责任公司呼和浩特金桥热电厂,内蒙古呼和浩特 010070) 摘 要:文章对电厂锅炉过热器、省煤器、水冷壁等3个部位爆管的原因进行了详细分析,并提出了预防及应对的措施。 关键词:锅炉;爆管;发电厂 中图分类号:T M621.2 文献标识码:B 文章编号:1007—6921(2010)15—0075—02 电厂锅炉爆管事故已成为当前威胁发电设备稳定运行的突出矛盾,而且随着机组服役时间的增加,这类事故还有逐年上升的趋势,成为影响安全生产的主要因素,造成了极大的经济损失。爆管的反复发生,说明这一根本问题还未被解决,因此,了解爆管的根本原因是当前的首要问题。 1 过热器爆管的原因及预防措施 影响过热器爆管的根本原因有:过热、磨损、腐蚀、焊接质量等,结合各厂锅炉过热器爆管实际,可以看出,过热器爆管中由于金属过热造成的爆管约占30%,磨损约占15%,腐蚀约占10%,焊接质量约占30%,其他原因占15%,因此,受热面超温和焊接质量差是造成过热器爆管的主要原因。我们主要从这两方面来分析爆管原因。 1.1 管材质量差或焊接质量差造成过热器爆管1.1.1 管材质量差。如果管子本身存在分层、夹渣等缺陷,运行时受温度和压力影响,缺陷扩大就会导致过热器爆管。例如:1996年12月,某热电厂1号炉低温过热器在使用中发生爆管,爆管开裂口呈桃形,开口处由于爆裂已明显减薄。由爆口部位金相分析可知:该过热器管爆裂是由于炉管材质较差,组织不均匀,为不完全正火组织,母材基体存在大量微观孔洞,这些缺陷影响材料的强度,最终导致过热器管爆裂。 1.1.2 焊接质量差。在制造或维修中由于焊接质量不过关,焊缝中存在气孔、夹渣、焊瘤等,会导致频繁爆管。2002年,某电厂7号炉低温过热器在运行过程中发生泄漏,从爆管处宏观检验表明,焊缝的焊接质量较差,焊缝根部存在大量焊瘤,泄漏点大多分布在焊缝熔合线及热影响区内,金相检验结果表明,管束的金相组织是正常的,而焊缝、熔合线、热影响区的金相组织为粗大魏氏组织铁素体,组织极为粗大,是不正常组织。经以上分析可知,该次爆管是由于管材焊缝的焊接质量极差,在焊缝熔合区内存在粗大魏氏组织、大量非金属夹杂等缺陷而造成的。 1.2 受热面超温造成过热器爆管 金属超过其额定温度运行时,有短期超温和长期超温两种情况,因此,造成受热面过热爆管有短期过热和长期过热两类现象,受热面过热后,管材金属超过允许使用的极限温度,内部组织发生变化,降低了许用应力,管子在内应力作用下产生塑性变形,最后导致超温爆管。 1.2.1 受热面短期过热。锅炉受热面内部工质短时间内换热状况严重恶化时,壁温急剧上升,使钢材强度大幅度下降,会在短时间内造成金属过热引起爆管。导致短期过热的原因有: 管内汽水流量严重分配不均; 炉内局部热负荷过高; 管子内部严重结垢; 异物严重堵塞管子; 错用钢材等。 1.2.2 受热面长期过热。锅炉受热面管子由于热偏差、水动力偏差或积垢、堵塞、错用钢材等原因,管内工质换热较差,金属长期处于幅度不很大的超温状态下运行,管子金属在应力作用下发生蠕变(管子胀粗),直到破裂。长期过热主要发生在高温过热器的外圈向火面,低温过热器也可能发生。例如:2004年,某电厂6号锅炉大修时,锅炉检验中心对锅炉受热面进行抽查检验时,对高温过热器管作金相分析,发现其组织为铁素体碳化物,珠光体已球化,球化程度为3～4级,碳化物成小球状分布于铁素体的晶粒边界上,抗拉强度已明显降低,建议更换高温过热器管。分析原因,主要是由于这几年全厂蒸汽负荷较低,6号炉长期处于低负荷运行状态,过热器管内蒸汽流速较低,传热效果差,管壁长期处于超温状态,从而导致过热器管长期过热使内部组织发生变化。 1.3 造成过热器管超温的原因及应采取的措施 在设计上,如果存在锅炉炉膛高度偏低,火焰中心偏后、水动力工况差、蒸汽流量偏低和受热面结构不合理等因素,都会造成过热器普遍超温或存在较大的热偏差局部超温;在制造、安装和检修中如果出现管内异物堵塞、屏过联箱隔板倒等缺陷,会造成工质流动不畅,引起受热面超温;运行中,如果出现燃烧控制不当、火焰上移、火焰偏斜、炉膛出口烟温高风量不足、燃烧不完全引起烟道二次燃烧、蒸汽流量不足、减温水投停不当、高压加热器投入率低等情况,也会造成过热器管超温;另外,给水品质不良,引起管内结垢积盐,影响传热,也会造成过热器管在运行中超温。 为了预防过热器管超温,在运行中,应严格按运行规程规定操作,锅炉启停时应严格按启停曲线进行,控制锅炉参数和过热器管壁温度在允许范围内;严密监视锅炉蒸汽参数、蒸发量及水位等主要指标, ? 75 ? 收稿日期:2010-04-21