电站锅炉超温爆管原因分析及预防
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锅炉受热面爆管原因分析及防范策略关键词:电厂;锅炉受热面;爆管原因;防范措施1、锅炉受热面爆管概述锅炉受热面爆管指的是锅炉运行的过程中突发的管道暴烈,一般伴随着较为明显爆破声和喷射而出的水及水蒸气。
此时,锅炉的气压表、水流量表、蒸汽流量表等均出现异常,锅炉炉膛内的燃烧方式也由负压燃烧变为正压燃烧,炉烟和蒸汽也从炉墙的门孔及漏风处大量喷出。
由于管道劈裂,锅炉管道系统内的气压出现异常,由于气压过低因此锅炉内的水位难以维持正常,锅炉内部炉膛的温度开始逐渐降低,排烟温度随着降低,严重时可引起炉膛灭火,造成锅炉燃烧效率降低,灰渣斗内灰量增多且伴随有湿灰。
锅炉受热面爆管出现问题时能直接引起锅炉系统运行异常,造成锅炉引风机负荷增加,电流变大,锅炉系统安全性受到影响[1]。
2、火电厂锅炉受热面爆管的原因分析2.1受热面材设计不达标导致爆管锅炉受热面是进行能量转换的重要工具,一侧的金属面需要在较为苛刻的条件下工作,而另一侧则需要两种不同的介质传递热量,这样的情况下自身设备会承受较大的负荷,而且自身工作又比较复杂,想要确保其稳定工作需要承担较大的负荷。
在这样的条件下使得其工作具有一定的特殊性,同时还对于设备的自身材料具有较高的要求,在进行设计工作的过程中相关人员需要结合实际情况做好相关内容的改善,从而设定较为明确的锅炉运行参数,同时还要考虑到自身工作的一些问题,如负荷情况以及材料的耐热性、强度以及韧性等。
如果受热材料没有达到相应的标准,在整个运行的过程中往往会因为实际温度过高从而导致管出现变化,在这样的情况下其会受到高压作用最终导致爆管,这也充分说明材质具有一定的重要性。
2.2受热面管焊接因素锅炉受热面管应用与锅炉系统中的不同部位,受热面管子与锅炉设备之间需要焊接连接,来提高受热面馆和锅炉之间的整体性与稳定性。
锅炉受热面管焊接口、焊接缝的处理等质量不达标,受热面管设计不够规范等都会造成受热面管承受高温高压荷载的能力降低。
锅炉爆管的原因分析及处理措施一、过热器与再热器爆管的主要原因锅炉过热器与再热器爆管的原因主要是由于过热器与再热器温度过高,磨损严重。
管路被腐蚀等原因造成锅炉爆管。
在现场检验中查出由于金属过热造成爆管的事故占爆管事故的百分之三十,磨损原因和腐蚀原因的爆管事故各占百分之十五,焊接质量不合格的爆管点百分之三十,其它原因点百分之十五。
1.因管材的质量而引发的锅炉爆管。
在过热器与再热器爆管原因的分析时还要注意管材的产品质量,这也是爆管的主要原因之一。
管材的自身存在着一定缺陷。
如:加渣,分层等,在锅炉运行时如果管壁受液体的压力和温度的影响,造成过热器与再热器爆管。
其爆管开裂处一般成圆形。
爆裂原因非常明显.就是由于管材自身的质量原因造成的爆裂。
所以在管材的选择上要严把质量关,避免因管材质量而引起的锅炉爆管事故发生。
2.焊接质量差引起的锅炉爆管。
在锅炉的建设与维护中.要注意由于焊接质量不合格引起的锅炉爆管。
焊接质量不合格主要是由于焊接缝中存在杂质.焊接中封闭不严存有细小的孔洞.焊接缝不牢靠和焊接时存有焊瘤而引起的爆管事故的发生。
在锅炉的正常运行中.由于焊接原因发生的泄漏事故时有发生,从事故原因分析来进行检验,焊缝焊接质量差,焊接时存有焊瘤是泄漏的主要原因,在检查过程中,泄漏点主要分布于焊缝的熔合线和热管区域内。
3.长期与短期过热的锅炉爆管。
在锅炉运行时,由于受热面温度超过设计温度,造成过热器爆管,这类爆管可分为短期超温和长期超温两种类型,主要原因是受热面温度过高,管材金属超过允许使用的极限温度,造成管材组织结构发生变化,减少了受压能力。
管体在内压的作用下产生了结构变形,最后致使超温爆管。
在检查因短期超温过热爆管的原因时,要进行较为细致的分析。
锅炉在受热面内部工质短时间内换热状态严重恶化,会造成管壁内温度急剧上升,导致管体强度下降,金属过热引起爆管。
过热原因是由于汽水流量分配不合理,内部温度过高,管体内出现结垢,管材质量不合格等原因。
锅炉爆管原因分析及防治对策熊雪波 华能淮阴发电有限公司摘 要:本文根据江苏华能淮阴发电有限公司近年锅炉“四管”爆漏情况总结了锅炉“四管”存在问题,并从过热、磨损、拉裂三个方面分析了锅炉“四管”爆漏产生的原因,对所采取的方法进行了总结,并提出了以后有效地防止四管爆漏措施的建议。
主题词:锅炉 受热面 爆管 原因分析 防治对策1 概 述“四管”爆漏是火力发电厂锅炉安全、经济运行的一大隐患,根据历年机组可靠性统计数据分析,锅炉“四管”(水冷壁管、过热器管、再热器管和省煤器管)爆漏是造成机组非计划停运第一因素,锅炉“四管”的爆漏不但给发电厂造成重大经济损失,而且会给电网的安全运行造成威胁。
在目前以竞价上网为主的电力体制下,锅炉爆管造成事故停运将直接影响电厂计划电量、经济效益,因此,研究分析占锅炉事故较多的“四管”爆漏原因并及时采取对策,对电厂的经济效益及电网的安全是十分有益的。
我厂两台锅炉为哈尔滨锅炉厂制造的670T/h—13.7—PM15型锅炉,1#、2#炉分别于93年8月和94年11月投产。
在投产初期,为降低2#炉排烟温度,在尾部竖井增装了一级省煤器。
自96年至今,我厂爆管情况统计如下表:爆管时间 炉号 爆管部位 简要原因 对策96/05/27 1# 前包墙甲侧悬吊管 磨损 刷涂防磨涂料96/01/05 2# 2#角三次风喷口处乙侧水冷壁 喷口坏,吹损水冷壁管喷口两侧水冷壁防磨穿墙处漏风导致磨损 加强密封,防止漏风 96/02/08 2# 冷再乙侧下联箱出口处(炉墙部位)96/11/20 2# 水冷壁乙侧中部看火孔处 材质内壁有划痕 加强材料出入库管理封堵空心梁,消除漏风97/02/18 2# 下级省煤器烟气出口侧 空心梁处漏风导致磨损97/05/03 2# 上级省煤器烟气进口侧 磨损 防磨97/05/09 2# 上级省煤器烟气出口侧 焊缝开裂97/05/16 2# 上级省煤器烟气出口侧 焊缝开裂99/06/09 2# 上级省煤器烟气出口侧 磨损2000/04/11 1# 对流过热器甲侧第52排下弯头爆过热 更换2001/06/18 1# 对流过热器甲侧第62排下弯头爆过热 更换过热 更换2001/08/13 1# 对流过热器甲侧第48排后上弯头爆2001/11/02 2# 2#角喷燃器上部水冷壁管拉裂 密封梳形板咬边过深 更换2002/12/11 2# 对流过热器甲侧第66排下弯头爆过热 更换2003/10/10 #2 省煤器 管材缺陷 更换2003/11/30 #1 省煤器 焊接缺陷 更换另外,在历次大小修及调停期间的四管检查中,我们发现以下部位磨损严重且十分频繁:省煤器上二排;前包墙管下部;两侧前包墙管上部及侧包墙;高再下弯头。
论电厂锅炉受热面超温爆管原因分析及预防邓又云(广东省湛江电力有限公司,广东湛江524099)摘要:锅炉受热面爆漏在锅炉事故中占主要地位,是影响发电机组稳定可靠运行的关键因素。
分析了某电厂锅炉受热面超温导致受热面爆破泄露的原因,并提出了解决炉防止措施,对于同类锅受热面超温引起的爆破泄露有一定的借鉴作用。
关键词:电站锅炉;受热面超温;泄露;原因分析;防止措施1锅炉设备简介湛江发电厂锅炉为东方锅炉有限公司生产的GD1025/18.2-Ⅱ型、亚临界压力参数、一次中间再热、单汽包、自然循环、单炉膛、平衡通风、尾部双烟道、固态排渣、煤粉汽包炉,锅炉设计煤种为晋东南无烟煤和贫煤各半的混煤,采用钢球磨中间储仓式热风送粉系统,四角布置直流式煤粉燃烧器,双切圆燃烧,在锅炉尾部后竖井下设置有两台容克式三分仓回转式空预器。
锅炉辅机配有两台静叶可调轴流式引风机,两台动叶可调轴流式送风机,两台离心式一次风机。
2受热面爆管情况介绍2.1案例一2012年2月2日#4机组运行86514.6h,高温过热器发生爆管,爆管位置为7-6(左数第7屏逆烟气数第6根),5-1被吹损也发生爆管,两根管子已严重变形见图1,经现场测厚检查,共更换16根管子,其中4-1、5-1、5-3为TP347;其它管子材料为R102。
(1)通过对泄露管段的宏观检验,爆口呈喇叭状,边缘较为圆钝,减薄量不大,管子内壁有较厚的氧化皮,其厚度大约0.2mm,内壁表面有些部位比较光滑,主要是由于爆管时汽水混合物的高速冲刷而十分光洁。
爆管破口胀粗明显,由于爆管时后座力的作用,爆口弯曲严重,使张口很大呈喇叭状。
破口外壁呈灰黑色,还有较多平行于破口的微裂纹,条纹深度较浅。
(2)管子的壁厚检查高温过热器管规格为准51×8、准51×9,其中炉后离下弯头6m高的部分管子规格为准51×9,按DL/T438-2009《火力发电厂金属技术监督规程》9.3.12第b条的要求,低合金钢管外径蠕变应变大于2.5%时必须及时更换,从管子测量情况看,管子蠕变量正常,紧靠爆管管子的焊口附近其蠕变量只有0.60%。
锅炉受热面爆管原因分析及防范措施锅炉是工业生产中常用的设备,它主要用于将水加热蒸发,产生蒸汽供应给生产设备或者发电机。
而锅炉受热面爆管是一个常见的问题,如果出现爆管,不仅会造成设备损坏,还可能导致人员伤亡和环境污染。
我们有必要对锅炉受热面爆管的原因进行分析,并提出相应的防范措施,以确保设备的安全运行。
一、锅炉受热面爆管原因分析1. 腐蚀腐蚀是造成锅炉受热面爆管的主要原因之一。
锅炉在长期运行过程中,受到高温和高压的影响,其受热面容易发生腐蚀。
特别是水壁受热面,由于长时间受到水的冲刷和腐蚀,容易形成腐蚀坑并逐渐扩大,最终导致爆管。
2. 热应力受热面在长时间高温高压工作状态下,会产生热应力。
当锅炉频繁启停或者受热面温度变化较大时,受热面会因热应力而发生变形和裂纹,最终导致爆管。
3. 疏松受热面焊缝和管壁上的疏松部分,容易成为裂纹的发源地。
当锅炉在高温高压下运行时,这些疏松部分会逐渐扩大地变为裂纹,从而导致爆管。
4. 过热当锅炉运行过程中,燃烧不充分或者受热面积灰,造成部分受热面温度过高,超过了其设计温度,将会导致受热面局部过热,最终导致爆管。
5. 运行控制不当锅炉的运行控制不当也是容易导致受热面爆管的原因之一。
如超压、超温、超载等运行状态下,锅炉受热面容易发生问题,进而引发爆管。
1. 定期检查和维护为了防范锅炉受热面爆管的发生,首先要进行定期的检查和维护工作。
定期对受热面进行检查,发现问题要及时修补。
2. 加强腐蚀防护加强对受热面的腐蚀防护措施,选用耐腐蚀性能好的材料进行受热面的制造或者进行防腐蚀处理。
3. 强化焊接质量管理焊接是锅炉受热面的重要组成部分,焊接质量良好与否直接影响到受热面的安全运行。
要加强焊接质量管理,确保焊接部分无裂纹和疏松。
4. 控制运行状态要合理控制锅炉的运行状态,避免过热、超压、超温等情况的发生。
特别是在启停过程中,要避免频繁的启停,以减少热应力对受热面的影响。
5. 加强运行管理和监控加强对锅炉运行过程的管理和监控,及时发现问题并采取应对措施。
电厂锅炉过热器爆管原因分析及对策随着我国经济建设的发展,煤炭生产的需求在加大,安全、可靠、经济供电是煤矿生产的前提和保证,各种类型的大容量自备火力发电机组不断涌现,由于锅炉结构及运行的复杂性,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。
本文主要阐述了有关我国电厂锅炉过热器爆管原因分析及对策。
标签:电厂锅炉;过热器爆管;原因;对策一、前言近些年,一些电厂锅炉过热器弯管爆管事故频繁发生,已经严重影响到电厂正常的运行。
对电厂锅炉过热器爆管的原因分析,预防爆管发生,对安全生产意义重大。
文章从锅炉过热器爆管的现象,结合现场实际,分析了锅炉过热器发生爆管的原因及采取的防范措施。
二、锅炉过热器爆管的现象1.过热器附近有响声或爆破声。
2.蒸汽流量不正常的小于给水流量。
3.炉膛负压减小或变为正压,严重时从炉门、看火孔向外喷汽和冒烟。
4.过热器后的烟气温度降低或两侧温差增大。
5.损坏严重时,锅炉蒸汽压力下降。
6.排烟温度显著下降,烟囱排出烟气颜色变成灰白色。
7.引风机负荷加大,电流增高。
三、过热器爆管的原因分析1.电厂锅炉制造工艺造成的爆管分析在对多家电厂的锅炉过热器爆管原因分析中发现,电厂锅炉制造工艺也是造成电厂锅炉过热器爆管的重要原因之一。
锅炉制造工艺问题、锅炉材料问题、现场安装以及日常检修质量等都会对锅炉质量产生影响,进而使得锅炉过热器爆管现象时有发生。
根据电厂锅炉制造工艺引起的爆管因素分析中,锅炉焊接质量、管壁厚度、焊接施工中异物堵塞、管材质量及钢材型号选择等都在一定程度上影响了锅炉的制造工艺,进而使得锅炉运行过程中出现管路堵塞或不能满足管路压力而发生爆管现象。
2.锅炉设计、选型不当首先由于燃料特性存在复杂性和多样性,早期锅炉成型的产品,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。
当炉膛高度偏高时,易引起汽温偏低。
相反,炉膛高度偏低则易引起过热器超温。
电站锅炉爆管事故原因分析与对策一、背景介绍电站锅炉是电力发电的核心设备之一,其安全运行直接关系到电力供应的稳定性和可靠性。
电站锅炉爆管事故时有发生,给电站的生产安全带来了严重威胁,同时也给环境和人员造成了巨大的危害。
对电站锅炉爆管事故的原因进行深入分析,并寻求有效的对策是非常重要的。
二、电站锅炉爆管事故原因分析1. 设计缺陷一些电站锅炉在设计上存在缺陷,如管道布置不合理、受力分布不均匀等,这些设计缺陷可能导致管道在运行中出现应力集中,进而导致管道疲劳、断裂和爆管事故发生。
2. 锅炉水质问题锅炉水质不合格或者水处理不当可能导致水垢在管道内壁积聚,产生腐蚀、绞窄等问题,导致管道的损坏,进而引发爆管事故。
3. 运行监控不到位在电站锅炉运行过程中,如果监控不到位,可能导致一些隐患不能及时发现和处理,从而给管道带来潜在的安全隐患。
4. 设备老化一些电站锅炉由于长期使用或者维护不当,容易出现设备老化的问题,导致管道强度下降,从而引发爆管事故。
5. 操作维护不当锅炉的操作维护人员水平参差不齐,如果操作维护不当,比如热应力过大、被热冲击等,很容易导致管道的损坏,引发爆管事故。
三、电站锅炉爆管事故对策1. 加强设计和制造质量管理针对电站锅炉设计制造的缺陷,应该加强设计和制造质量的管理,合理优化管道布置,增强管道的受力均匀性,如在管道焊接处采用适当的倒角和弯曲半径,对管道材料的选择和工艺的控制等都可有效降低管道的应力集中,从而减少爆管事故的发生几率。
2. 定期检测和维护锅炉水质加强对锅炉水质的监测和管理,定期对水质进行化验分析,及时清洗管道和换热设备,控制水质合格,避免管道内壁水垢的积聚,以减少管道的腐蚀、绞窄等风险,为管道的安全使用提供保障。
3. 完善运行监控体系建立完善的运行监控体系,引入智能化监测设备,实时监控设备运行状态和管道的状况,及时发现和处理潜在的安全隐患,保障管道的安全运行。
4. 加强设备维护和更新加强设备的定期维护和保养,延长设备的使用寿命,及时更新老化的设备,减少老化设备对管道的影响,降低爆管事故的发生几率。
超(超)临界锅炉屏过爆管原因分析及预防措施摘要:本文通过介绍某电厂600MW等级超(超)临界屏式过热器同时出现两个爆口,对爆口进行失效分析,提出了改进措施,完善“四管”防磨防爆方面检查和处理方案,有效防止类似事件的再次发生,提高机组的安全可靠性。
关键词:超(超)临界锅炉;爆管;失效分析;改进近年来火电机组高温高压锅炉频繁发生失效现象,造成高温高压蒸汽泄漏,存在较大的安全风险,降低设备安全可靠性。
某电厂600MW等级超(超)临界屏式过热器出现两个爆口,影响安全生产。
针对屏过受热面失效问题开展了分析研究,特别是出现“一管两爆”,并提出了改进措施,完善“四管”防磨防爆方面检查和处理。
锅炉“四管”是指锅炉水冷壁、过热器、再热器和省煤器,锅炉四管涵盖了锅炉的全部受热面。
1.简介某电厂600MW等级超临界机组,锅炉型号为DG1900/25.4-II2。
1号机组累计运行14108小时,屏式过热器管出现泄漏。
屏式过热器布置在炉膛正上方,从炉膛的左右两侧通过屏过进口混合集箱向15屏分配集箱输送介质,每屏分两路进出,进口额定温度437℃,压力25.9MPa,出口额定温度为518℃,压力25.8MPa。
经检查,屏式过热器第8屏前屏外往内数第6根管(简称A8-6,下同)的出口段距离顶棚约1米处有一爆口。
在检查屏过出口段时,发现出口段在靠近联箱100mm处T91同时泄漏,如图1。
图1屏式过热器结构及爆口位置图2.失效情况检查2.1爆口位置及形貌爆口1位置在屏过第8屏前屏外往内数第6根管(A8-6)的出口段距离顶棚约1米(如图1)。
材质:SA213-TP347H;规格:φ45×10.8。
炉膛内爆口(爆口1):呈纵向裂开,爆口180×100mm,内外壁周围的氧化皮不明显(如图2),最薄处5.2mm。
爆口前面的进口段管子外径为50.8mm,出口段管子外径为45.2mm。
经光谱仪检测,TP347H和T91材质与设计相符,未用错材料。
电站锅炉爆管事故原因分析与对策电站锅炉爆管事故是电力行业中常见的一种安全事故,往往会造成严重的人员伤亡、设备损坏和生产停顿等后果。
本文将从事故原因分析和对策两方面进行讨论。
一、事故原因分析1. 强制循环水不足强制循环水不足是导致电站锅炉爆管的重要原因之一。
当电站运行时,由于水管内经常产生沉积物,会造成各处管道的断面积逐渐减小,使得水的流速受到阻碍,同时也会造成水流量减少,阻力增大,这就需要增加强制循环水量来保证锅炉正常的运行。
如果强制循环水不足,就会导致锅炉放热面温度过高,从而导致管道内水的蒸发,最终形成爆管事故。
2. 压力过高锅炉的运行需要保证一定的压力,但如果压力过高就会导致管道破裂。
过高的压力会使锅炉零部件局部变形,甚至会发生塑性变形,导致强度降低,从而使锅炉发生爆管事故。
3. 操作不当执行人员的操作不当也是导致电站锅炉爆管的原因之一。
操作人员如果不了解设备的结构和功能,或者不掌握正确的使用方法,可能会误操作或操作不当,导致设备故障。
如果操作人员的行为方式存在问题,比如添水不及时、混水质量不合格等,都会导致电站锅炉爆管。
4. 设备故障电站锅炉设备故障也是导致爆管事故的原因之一。
由于长期运行,设备可能会产生老化、磨损、腐蚀、疲劳等问题,导致某些零部件的强度降低,部件变形失效,最终会导致爆管事故的发生。
二、对策1.加强检修与维护针对设备老化、损耗的问题,需要加强设备的检修与维护,及时更换、修理零部件,保证设备处于最佳的工作状态,降低设备故障率。
2. 提高操作人员技能操作人员是锅炉运行的关键环节,需要培养技术素质高、操作技能过硬的专业人员,对操作规程、安全手册等文件进行心中学习,提高操作人员对设备的认识和理解。
3.优化水处理技术通过对水质的检测,优化水处理技术,预防管道内沉积物的形成,并加大水质检测力度,减少混水的可能性,降低爆管事故的发生率。
4.保证设备安全加强设备的安全监测与保护,提高系统自动控制的精度和可靠性,并根据不同的工作状态,设置不同的预警带,及时发现问题,保证设备安全运行。
发电运维Power Operation某电厂1#机组由日本三菱重工株式会社于1997年12月制造并交付,锅炉采用单炉膛π型露天布置,强制循环方式,四角切圆室燃燃烧方式,设计燃料为BFG、煤粉、油,固态出渣,化学除盐补给水处理。
主蒸汽流量最大连续蒸发量为1210t/h,过热器出口工作压力17.24MPa,工作温度541℃。
再热蒸汽流量为869t/h,再热器入口工作压力4.8MPa,工作温度323℃,再热器出口工作压力4.4MPa,工作温度541℃。
1 背景介绍机组1999年2月28日投运,累积运行时间大于10万小时。
2017年机组改造后运行中发生爆管。
爆管位置为末级过热器左数第18、19屏夹管下弯头附近出口段(前往后数第18根),该夹管为SA-213T91与SA-213TP347H 对接,规格Φ48.3×8mm,爆漏点位于T91侧管子上,具体位置如图1所示。
另外,左数第20屏夹管在与18、19屏爆管同高度位置管段有明显胀粗。
为了对比分析,割取第20屏夹管胀粗段(编号20-18-1,T91)、中间高度段(编号20-18-2,T91)、靠近顶棚段(编号20-18-3,T91),取样管段见图2。
电站锅炉超温爆管原因分析及预防苏州热工研究院有限公司 郭晓彬 刘献良 彭学文 中国特种设备检测研究院 徐光明2 试验与分析2.1 宏观检查两爆管爆口位置均位于T91侧,爆口附近T91管段已明显胀粗(图2)。
18-18爆口中心距离焊缝边缘约540mm,19-18爆口中心距离焊缝边缘约250mm,20-18胀粗管胀粗最大位置距离焊缝边缘约300mm,测量外径约61.5mm。
两爆口形貌相似,呈喇叭状,开口较大,爆口唇部减薄较多,从其爆口形貌来看,爆管具有短时过热特征。
管段设计规格为φ48.3×8mm,计算得上述三根T91管段的最大胀粗量(不含爆口处)分别约为29.6%、35.0%和27.3%。
截取20-18-1、20-18-3部分管段纵向剖开,对管内壁进行检查,如图3。
20-18-1管段TP347H 侧内壁氧化皮均匀脱落;20-18-1和20-18-3管段T91侧内壁氧化皮均有大面积脱落,氧化皮出现分层。
图1 爆漏位置图2 取样管段摘要:电站锅炉因超温而发生的爆管事故频发,本文结合某电厂超温爆管实例,采用宏观和理化检验等方法对爆口进行分析,找出了爆管原因,并提出了相关建议,以减少爆管事故的发生。
关键词:电站锅炉;过热器;超温;爆管图3 部分管段内壁氧化皮脱落情况2.2 化学成分分析各管段经化学成分分析,其化学成分见表1,均满足GB 5310-2008《高压锅炉用无缝钢管》对10Cr9Mo1VNbN(T91)钢化学成分要求。
2.3 力学性能试验2.3.1 室温拉伸试验各管段室温拉伸试验结果见表2,爆管18-18爆口附近T91管段及胀粗管20-18-1抗拉强度和屈服强度显著高于GB 5310-2008对T91相应钢种10Cr9Mo1VNbN 要求,断后伸长率则低于该标准要求的下限值。
其余管段室温拉伸性能符合GB 5310-2008对相应钢种规定。
2.3.2 硬度测试表3为送检管段布氏硬度测试结果。
硬度测试在金相试面上进行,其中爆管18-18和19-18在远离爆口的金相1#试样横截面进行。
爆管18-18、19-18和胀粗管20-18-1均布测试6点,其余管段均布测试4点。
T 438-2016规定的下限值185HB ;20-18-2硬度均值210.3HBW,20-18-3硬度均值212.1HBW,硬度值均符合DL/T438-2016对相应钢种硬度要求。
2.4 金相检验(1)爆口金相检验图4~6为爆管18-18爆口位置金相检验结果。
由图可见,裂纹尖端扩展形式为穿晶扩展。
爆口附近组织为铁素体+少量马氏体+碳化物,组织老化明显,爆口边缘铁素体晶粒明显拉长变形,有较多沿变形方向形成的微裂纹。
爆口对面4#试样金相组织为马氏体+少量铁素体,晶粒度约9~10级。
图7~9为爆管19-18爆口位置金相检验结果。
由图可见,裂纹尖端扩展形式为穿晶扩展。
爆口附近金相组织为马氏体+铁素体,铁素体晶粒有拉长变形,并有较多沿变形方向形成的二次微裂纹。
爆口对面金相组织为铁素体+少量马氏体+碳化物,组织有明显老化,晶粒度约10~11级。
(2)爆管胀粗段及其他管段金相检验图10为爆管18-18胀粗段1#试样硬度最高位置(测点2)及最低位置(测点4)金相检验结果。
由图可见,测点2位置金相组织为铁素体+马氏体,晶粒度约9~11级;测点4位置金相组织为铁素体+少量马氏体+碳化物,组织老化明显,晶粒度约9~11级。
爆管19-18胀粗段金相结果与18-18胀粗段相似。
胀粗管20-18-1硬度最高位置(测点5)及最低位置(测点1)金相检验结果:两测点位置金相组织均为铁素体+马氏体,晶粒度约10~11级,测点5位置组织中铁素体含量略少于测点1。
对比管20-18-2、20-18-3和进口段20-17金相检验结果:其20-18-2、20-18-3金相组织为回火板条马氏体,晶粒度约9~11级;10CrMo910材质的进口段金相组织为铁素体+碳化物,依据标准DL/T 999-2006《电站用2.25Cr-1Mo 钢球化评级标准》,组织球化级别评为4级。
由测试结果可见,爆管18-18(硬度均值286.8 HBW)和胀粗管20-18-1(硬度均值311.3HBW)整体硬度值较高,显著超出DL/T 438-2016对T91钢管硬度要求(185~250HB),且硬度值分散性较大;爆管19-18硬度较为均匀,平均硬度值156.2HBW,显著低于DL/发电运维Power Operation2.6 氧化皮能谱分析取胀粗管屏20-18-1弯头处堆积的氧化物置于扫描电镜下进行能谱分析,大块状不含Ni 元素的氧化皮应为T91管内壁脱落,细碎状含Ni 元素的氧化皮应为TP347H 材质管内壁脱落,详见图11~12。
因此,TP347H 及T91侧管段均有氧化物脱落,与宏观检验时发现的内壁氧化皮脱落情况相吻合。
爆管18-18胀粗段和20-18-1均出现铁素体+马氏体组织,且强硬度显著高于标准要求,而远离爆口的同一根管段20-18-2和20-18-3管段金相组织和强硬度均符合标准要求,组织也未见明显老化,可见,18-18和20-18-1胀粗段过热温度已超出T91材料的相变温度,表明管段承受局部短时过热。
19-18管段金相组织为铁素体+碳化物,老化程度较为严重。
图4 18-18爆口裂纹尖端形貌图5 18-18爆口边缘组织形貌图6 爆管18-18爆口对面组织形貌图7 19-18爆口裂纹尖端形貌图8 19-18爆口边缘组织形貌图9 19-18爆口对面组织形貌图10 爆管18-18测点2(左图)及测点4(右图)组织形貌3 原因分析通过对送检管段各项理化性能试验,对试验结果进行分析:(1)两爆口管爆口位置均位于T91一侧,爆口附近T91管段已明显胀粗,两爆口形貌相似,呈喇叭状,开口较大,爆口唇部减薄较多,可见爆管宏观上具有短时过热特征。
(2)现场在弯头处割管发现,弯头处有大量氧化皮堆积,对部分管段内壁氧化皮检查发现,出口段TP347H 和T91管段内壁氧化皮均有明显脱落,取样进行能谱分析也可看出,弯头内堆积的氧化皮来自TP347H 和T91两种材质的管段。
氧化皮在弯头处发生堆积,会阻碍气流流通,导致弯头前方管段的压力增大,而弯头后方管段内会出现蒸汽流量减少,使管壁得不到有效的冷却,金属管壁温度上升,管子力学性能下降。
因此,氧化皮的堆积,容易导致弯头及附近区域局部过热,最终引起过热最严重区域发生短时过热爆管。
(3)力学性能方面,爆管19-18硬度较为均匀,平均硬度值156.2HBW,显著低于DL/T438-2016规定的下限值185HB。
爆管18-18胀粗段及20-18-1硬度值、抗拉强度和屈服强度均显著高于DL/T432-2016和GB 5310-2008对相应钢种性能要求,断后伸长率则低于该标准要求的下限值。
与20-18-1相连的同一管段20-18-2和20-18-3力学性能符合相关标准要求。
(4)对18-18和19-18爆口及其附近金相观察可见,爆口附近铁素体晶粒均有拉长变形,并有沿变形方向形成的微裂纹,表明爆口处微观上也有明显的塑性变形特征。
(下转74页)风向标:风向标布置一般两个及以上,当有氨气泄漏时,周围人员向泄漏点的上风侧移动。
4.3急救措施皮肤接触:立即脱去被污染的衣服,应用2%硼酸液或大量流动清水进行冲洗;如果冲洗后有过敏或烧伤,并尽快采取医疗救助措施。
眼睛接触:立即提起眼睑,用大量流动清水或生理盐水彻底冲洗至少15分钟。
呼吸道吸入:迅速脱离现场至空气新鲜处。
保持呼吸道通畅。
如呼吸困难,进行输氧;如呼吸停止,立即进行人工呼吸,并尽快采取医疗救助措施。
腹中吸入氨后应立即喝大量的水稀释吸入的氨,同时,应尽快进行医疗救助。
4.4氨系统的灭火方法消防人员必须穿戴专用防火、防毒服,切断气源。
若不能立即切断气源,则不允许熄灭正在燃烧的气体,可用喷水冷却容器。
灭火剂:雾状水、抗溶性泡沫、二氧化碳、砂土。
4.5其他施工过程中,应制订《液氨泄漏事故应急预案》并通过审批。
液氨储罐及氨管路系统置换作业涉及液氨倒运、气氨排放吸收等操作流程,厂内消防保卫部门应派驻消防车和必备人员,在现场做好应急处置准备工作。
5 结束语氨区系统改造工作中,氮气置换工作是一重要的环节,只有置换工作进行的顺利,才能保证整个施工的质量和工期,并且脱硝工程近些年才逐步完善,氨区检修及改造工作将越来越多,因此把我厂氨区改造工作中置换经验总结出来,与专业人士共同探讨,共同减少此项工作的纰漏,消除薄弱环节,降低施工风险。
四 结论及建议通过上述试验结果及分析,得出以下结论:氧化皮在弯头部位堆积,导致管内蒸汽流通不畅,蒸汽介质不能对管壁进行有效冷却,使得管壁温度升高,造成短时过热,是导致三次过热器管爆管产生的主要原因。
针对上述结论,建议如下:(1)对与爆管管屏相近位置的下弯头氧化皮堆积情况进行检测,对于氧化皮沉积较多的弯头处,应进行氧化皮清理。
在锅炉运行中应当减小温度波动,在锅炉启停过程中,严格控制启停速率,以减少或避免氧化皮的大面积脱落。
(2)在每次机组启动初期一周内,可通过降低主、再热蒸汽压力运行,用较高的蒸汽动量将受热面内脱落的少量氧化皮带走,避免脱落的氧化皮在弯头部位堆积堵管。
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