2008t锅炉减少四管泄露的措施
- 格式:doc
- 大小:102.00 KB
- 文档页数:7
防止锅炉“四管”泄漏在安装阶段、检修阶段的检查及预防措施摘要:锅炉“四管”是指水冷壁、省煤器、再热器、过热器。
这“四根“管子是锅炉本体的主要部件,在安装、检修过程中做好锅炉“四管”检查,可以有效的降低锅炉投运后四管发生泄漏、爆裂的风险,为电厂机组长期稳定与安全运行带来根本保障。
本文主要从锅炉安装的角度论述“四管”检验的范围、重点和对策,为今后火电厂锅炉总成的“四管”检验提供参考。
关键词:锅炉“四管”泄漏;安装阶段;检查;预防措施1炉管泄漏在线监测装置简介炉管泄漏在线监测装置基于声学检测的基本原理。
声波频率传感器收集炉中的各种声音分贝,并将声音信号转换为电子信号。
信号分析监测系统将对采集到的信号进行傅立叶变换分析,获得锅炉内的音乐在去除分贝后的频域特征和时域特征,然后通过函数模型计算判别锅炉“四管”是否泄漏。
一旦信号分析和监控系统捕捉到泄漏的数据信号,就会延迟跟踪和分析,并在数据信号达到阈值后发出声音。
2.炉管泄漏在线监测装置课题背景随着近年来电站锅炉容量的逐步扩大,锅炉承受的压力管总数增加,锅炉管承受的压力持续增加。
锅炉管一旦泄漏,会直接影响锅炉的正常运行,处理不当甚至会发生二次泄漏。
因此,对锅炉管初期泄漏进行早期检测和妥善处理,有利于避免发电机组非计划停机,减少二次泄漏造成的损害,缩短锅炉管泄漏维修周期,降低劳动效率。
华能国际电力有限公司上安电厂锅炉管泄漏在线监测装置采用gtxl声频透射摄像机和上位机软件显示设备。
由于摄像机使用寿命长、老化,信号检测时间长,抗干扰能力相对有限,设备故障率高。
在运行期间,声波频率传输软管经常被锅炉内部结构的结渣危险堵塞,导致锅炉管泄漏时无法及时检测到的异常声音,严重影响了锅炉管泄漏的早期检测,增加了安全事故的范围。
因此,上安电厂对厂区6台机组锅炉炉管泄漏在线监测装置的声频传输软管、声频传感器和服务器信号分析检测系统的硬件和软件进行了有针对性的更新改造,使其融入当前锅炉软件环境。
谈锅炉“四管”泄漏的问题分析及措施摘要:火力发电厂中,锅炉“四管”是重要的设备之一,引起锅炉”四管”泄漏的原因较多,其中磨损、腐蚀、过热、拉裂是导致“四管“泄漏的主要原因,而锅炉“四管”的预防是一项长期而复杂的工作,本文分析了锅炉“四管”的泄漏原因,并提供了相应的预防措施,供同行参考。
关键词:火力发电厂锅炉“四管” 措施引言所谓锅炉”四管”是指锅炉水冷壁、过热器、再热器和省煤器,传统意义上的防止锅炉“四管”泄漏,是指防止以上部位炉内金属管子的泄漏。
锅炉“四管”涵盖了锅炉的全部受热面,它们内部承受着工质的压力和一些化学成分的作用,外部承受着高温、侵蚀和磨损的环境,很容易发生失效和泄漏问题。
锅炉“四管”的安全稳定运行,与发电机组的安全稳定经济运行是密不可分的。
火电机组一旦发生锅炉“四管”泄漏就只有采取强迫停炉,进行抢修,严重影响火力发电厂的正常生产,造成巨大的经济损失。
可见,防止锅炉“四管”漏泄是提高火力发电机组可靠性的需要,是提高发电设备经济效益的需要,也是创建一流火力发电厂的需要。
1 省煤器泄漏省煤器泄漏的主要原因是磨损, 因磨损造成省煤器泄漏的几率为60%。
因此,研究省煤器的磨损原因及防止磨损的方法,对减少锅炉临时检修很有必要。
1.1 磨损机理和易磨损部位因为流过锅炉受热面的烟气具有一定的速度, 烟气中形状不规则的固体颗粒就会对受热面产生撞击和磨削。
局部磨损易引起省煤器泄漏,其位置多发生在省煤器左右两组的中部弯头、两侧靠近墙壁弯头、靠近前后墙的管排、错列省煤器顺烟气流向的第二排管以及管卡附近的管排。
1.2 防磨措施防止省煤器磨损的途径有两个方面,一方面是消除磨损源,另一方面是限制磨损速度。
在消除磨损源方面,如在锅炉转弯竖井处加装百叶窗式除尘器, 在屏式过热器后加装撞击式飞灰分离器,在转折处装离心式分离器,这些消除磨损的方法虽然对减少省煤器磨损起到一定的作用,但效果不十分明显。
在目前采用的防磨措施中,主要是限制磨损速度。
锅炉四管爆漏原因分析和预防措施姓名:XXX部门:XXX日期:XXX锅炉四管爆漏原因分析和预防措施锅炉"四管"爆漏占火力发电机组各类非计划停运原因之首,严重影响火力发电厂安全、经济运行。
总结下电防"四管"泄漏管理经验,对锅炉"四管"爆漏原因进行分析并提出预防措施。
所谓锅炉"四管"是指锅炉水冷壁、过热器、再热器和省煤器,传统意义上的防止锅炉四管泄漏,是指防止以上部位炉内金属管子的泄漏。
锅炉四管涵盖了锅炉的全部受热面,它们内部承受着工质的压力和一些化学成分的作用,外部承受着高温、侵蚀和磨损的环境,在水与火之间进行调和,是能量传递集中的所在,所以很容易发生失效和泄漏问题。
据历年不完全统计锅炉"四管"爆漏占火力发电机组各类非计划停运原因之首。
锅炉一旦发生"四管"爆漏,增加非计划停运损失,增大检修工作量,有时还可能酿成事故,严重影响火力发电厂安全、经济运行。
引起锅炉"四管"泄漏的原因较多,其中磨损、腐蚀、过热、拉裂是导致四管泄漏的主要原因。
总结下电防"四管"泄漏管理经验及防磨防爆小组最近10年在下电、托电、盘电、张热电、石热等电厂的工作经验,对锅炉"四管"爆漏原因进行分析并提出预防措施。
一、锅炉"四管"爆漏原因分析1.磨损煤粉锅炉受热面的飞灰磨损和机械磨损,是影响锅炉长期安全运行的主要原因。
飞灰磨损的机理是携带有灰粒和未完全燃烧燃料颗料的高速烟气通过受热面时,粒子对受热面的每次撞击都会梳离掉极微量的金属,从而逐渐使受热面管壁变薄,烟速越高灰粒对管壁的撞击力就越大;烟气携带的灰粒越多(飞灰浓度越大),撞击的次数就越多,其结果都将第 2 页共 10 页加速受热面的磨损。
长时间受磨损而变薄的管壁,由于强度降低造成管子泄漏。
锅炉“四管”泄漏的预防与控制[摘要]锅炉“四管”泄漏一直是造成火力发电厂非计划停运的主要原因之一,它严重影响着火力发电设备的安全稳定运行。
周口隆达发电有限公司420t/h锅炉存在着受热面布置不合理等问题,该受热面泄漏一直居高不下。
针对该问题成立了专门的防爆队伍,从制造、安装到运行阶段对锅炉受热面进行了监督检查等工作,通过不断摸索改进,总结出了一套行之有效的防磨、防爆经验,在实际应用中取得了2010年非计划停运为0次的良好效果。
[关键词]“四管”泄漏;防磨防爆;非计划停运在对标各项工作中,非计划停运是一项重要的考核指标,而锅炉“四管”泄漏一直是造成火力发电厂非计划停运的主要原因之一,严重影响火力发电设备的安全稳定运行。
多年来,国内外针对锅炉“四管”泄漏产生的机理、预防和控制的措施进行了深入研究,取得了一定的成效。
随着国内电力供需趋于平衡,火力发电厂参与调峰调频的任务越来越重,锅炉参数的频繁变化对锅炉“四管”泄漏的预防与控制带来了严峻的挑战。
周口隆达发电有限公司2台420t/h锅炉为上海锅炉厂制造,2003年投产发电。
设计煤种为褐煤,发热量5000大卡/千克,挥发份14%、灰分20%。
由于近几年来煤价持续走高,为降低生产成本公司改烧发热量低的贫煤,灰分高达40~50%,这就造成锅炉受热面磨损量大大增加,2008年受热面泄漏达6次。
因此,锅炉“四管”泄漏的控制工作受到高度重视,2008年起组建了专业的防磨防爆检查队伍。
通过几年的生产实践,在锅炉“四管”泄漏的预防和控制工作上取得了一定的成效,总结了一套实用性很强的防磨防爆检查经验。
2010年实现了0次非计划停运的优异成绩。
通过多年的防磨防爆检查工作,使笔者深深地感觉到,仅凭理论知识还远远不够,要把理论知识应用于实际,只有这样才能丰富实际经验。
下面就各部位受热面的检查经验作一总结。
(1)检查重点部位。
1)锅炉受热面经常发生机械损伤和飞灰磨损部位。
2)易因膨胀不畅而拉裂的部位。
浅析火力发电厂锅炉“四管”泄漏原因及防漏措施摘要:火力发电厂锅炉的“四管”是指锅炉水冷壁、过热器、省煤器以及再热器,而“四管”发生泄漏事故则会对发电机组的安全与稳定运行造成严重影响。
在火力发电厂中,锅炉“四管”是其中比较重要的设备之一,在正常运行过程中,锅炉的“四管”发生泄漏情况,必须停运同时进行紧急抢修,本文主要对火力发电厂锅炉“四管”泄漏原因及其防漏措施进行了分析。
关键词:火力发电厂;锅炉“四管”;泄漏原因;防漏措施引言火力发电厂锅炉“四管”是指“水冷壁”、“过热器管”、“再热器管”、“省煤器管”的高温腐蚀和磨损,它是造成管道泄漏的主要原因,其引发的事故率高,对发供电和技术经济指标影响很大。
由此可见,防止锅炉“四管”泄漏,对于提高企业的经济效益,树立企业形象,增强企业竞争力,有特别重大的意义。
1、火电厂锅炉“四管”泄漏事故与影响分析在火力发电厂发电运行过程中,锅炉“四管”泄漏事故主要是指由于发电厂锅炉系统中的水冷壁或者是锅炉过热器、省煤器、再热器等结构装置部分管道发生泄漏所引起的事故问题,火力发电厂锅炉“四管”泄漏事故一旦发生,不仅会对于发电厂的锅炉发电机组安全稳定运行产生极大的不利影响,同时对于整个火力发电厂的安全稳定发电运行都有着极为不利的作用和影响。
比如,在对于某大型火力发电厂发电运行过程中所发生的锅炉“四管”泄漏问题的调查统计中原因分析统计情况,造成发电厂锅炉“四管”泄漏事故发生的主要原因,包括发电厂锅炉系统管路的焊接问题,以及火电厂锅炉管道过热导致、锅炉管道材料问题、管路磨损、管路腐蚀等,其中,锅炉系统管路焊接问题以及锅炉管路过热、管路材料等,是导致火力发电厂锅炉“四管”泄漏发生的最为主要和关键原因。
2、火力发电厂锅炉“四管”泄漏的原因分析2.1焊接质量问题火力发电厂锅炉“四管”泄漏事故有些部分是由于焊接质量不良所引起的,其一直是引起泄漏的主要原因之一。
焊接质量不良主要包括焊口未融合和未焊透,存在砂眼、气孔、夹渣、裂纹以及严重咬边等,使得焊口处成为薄弱部位从而造成爆管。
锅炉四管泄漏原因分析及预防对策分析摘要:火力发电厂日常的发电过程中,四管是钢炉设备非常重要的承压部件,四管如果出现爆破的情况会造成严重的安全事故,生产中出现四管泄漏的情况要立即组织抢修,这样会影响火力发电厂的正常生产,严重的经济损失也是无法避免,更重要的是对电网正常运行也是非常严重的影响,大型发电站产生无法调和的矛盾,随着运行设备的不断增加,这类事故还在不断增加,严重影响日常的安全生产。
关键词:钢炉四管;泄漏原因;预防对策锅炉四管包括省煤器管、过热器管、水冷壁管和再热器管,这些都是锅炉的主要承压管件,这是火力发电厂锅炉的重要的设备,这些管件承担着给水加热、蒸发、过热的重要任务。
在日常运营过程中锅炉四管如果发生泄漏,就必须采取紧急停运并进行抢修,为了减少锅炉出现紧急停运的次数,就需要提高锅炉运行的安全性和稳定的经济性,发展中需要预防为主,探索出四管泄漏出现的规律,找到四管泄漏的影响因素,找到应对的措施,才能防止锅炉四管出现重大的泄漏事故。
1.造成四管泄漏的不同因素磨损一般是造成四管主要因素,一般发生的位置主要是在省煤器和低温过热器和再热器以及烟温较低的尾部。
一般省煤器的磨损可能是最严重的,因为省煤器管排布置最密集,又错列进行布置,烟气会对错列管束和顺列都会造成一定的影响,并导致受热面产生不同程度的磨损,而受热面的磨损又因为烟速过高、炉墙漏风、煤质、炉型等不同因素造成的影响,这些因素但凡有一个处理不好,都可能会造成四管出现一定的泄漏情况,管材的质量或者焊接质量差对四管泄漏的影响是直接的,运行如果受到高温的影响,就会导致出现管器爆管的情况[1]。
超温运行是造成四管泄漏的重要因素,虽然四管能够耐一定的高温,甚至可以长期超温,但在长期这样的条件下,必然会降低许用应力,导致苏醒出现变形,最后导致爆管的情况发生。
运行的环境是需要一定注意的,运行中一定要按照操作要求放置在规定的环境内进行操作,很多工人没有按照运营规程进行操作,导致锅炉启停过程没有按照设备运行发展,最后留下了不小的隐患[2]。
锅炉四管泄露的原因分析及预防措施摘要:锅炉四管泄露是火电厂较为严重的事故,四管泄露将会影响机组的安全运行,四管泄露的主要原因有管材质量差与焊接质量差、管壁超温、飞灰磨损、吹灰器吹损,本文将对这些原因进行分析并介绍相应的预防措施。
关键词:管材;焊接;超温;磨损;吹损引言:火电厂锅炉四管是指锅炉水冷壁、过热器、再热器和省煤器,其作用是吸收炉膛火焰和烟道高温烟气的热量,使进入四管的水加热成具有一定过热度的蒸汽,蒸汽推动汽轮机做功,从而带动发电机发电。
由于四管外部直接接触燃烧的火焰、飞灰、吹灰蒸汽等介质,内部受给水和蒸汽流动的冲刷。
经过长时间的作用,管壁在运行中逐渐变薄。
当管壁变薄到一定程度,不能承受内部给水或蒸汽的压力时,就会出现破裂,高压介质直接喷向炉膛内部,造成炉内燃烧不稳定,甚至高压介质冲刷其他管道导致泄露进一步加剧。
四管泄露会打破封闭循环,后面管道内介质流动变缓,影响到整个循环的正常进行,锅炉会被迫停运,甚至会造成安全事故。
锅炉四管泄漏直接影响到锅炉的安全运行和机组的出力,是电站非计划停运的主要因素。
因此找到四管泄漏的原因,从根本上治理四管泄漏,是发电厂减少非计划停运的关键。
1四管泄漏的原因1.1管材质量差与焊接质量差1)锅炉四管泄露最重要的因素就是管材的质量不合格,在锅炉运行中,如果管材质量不合格,在受到高温高压的影响时,就很容易发生泄漏甚至爆破,造成事故,严重的影响设备安全被迫停机甚至造成人身伤害,对机组与人员造成不可估量的损失。
管材质量不合格主要包括材质使用没有达到标准、管壁较薄、材质不匀均。
质量不合格的管材可能原本就存在裂缝和夹渣,在使用的过程中,经过外力的作用,会发生爆破泄漏的情况。
2)焊接质量不合格也是锅炉四管发生泄漏的重要原因之一,锅炉的受热面都是由管道组装起来的,而一台大容量锅炉的受热面焊接口就多达几万个,焊接工艺不合格,焊接口就容易发生泄漏。
焊接缺陷主要有未熔合、咬边、裂纹、未焊透、夹渣、气孔等,这些缺陷存在于受热面金属基体中,在收到高温高压的作用时基体就会被割裂,产生应力集中现象,在锅炉四管的安装过程中,如果焊接部分没有处理好,很容易发生泄漏。
锅炉四管泄漏问题及防范方式简析在燃煤锅炉系统运行中,四管泄漏是十分常见的安全问题,直接影响锅炉正常运行。
因此要加强锅炉四管泄漏防范工作,保证锅炉安全稳定。
基于此,本文首先提出锅炉四管泄漏问题,进而提出相应的防范方法。
标签:锅炉;四管泄漏;问题;防范方法一、锅炉四管泄漏的主要问题和原因(一)磨损问题由于锅炉在运行中会持续受到机械磨损、飞灰磨损,从而影响锅炉运行。
其中,飞灰磨损是指并未完全燃烧的颗粒燃料在受热面高速移动,从而剥离掉部分金属元素,逐渐让受热面变薄,飞灰的移动速度越高,则对受热面冲击力越大,从而出现磨损问题;机械磨损,则是在锅炉安装过程中由于人为因素造成的金属表面受到损害,降低了金属强度,无法承受介质压力,从而导致泄漏问题。
(二)腐蚀问题由于锅炉运行条件恶劣,不仅要承受高温,还要承受高腐蚀性。
腐蚀主要是包括外部腐蚀和内部腐蚀。
如果腐蚀问题严重,则可能造成爆管事故。
烟气腐蚀主要是因为烟灰中的碱性物质在高温条件下升华,可与烟气中的氧化硫反应为硫酸盐,在锅炉内部温度达到550-710℃时,就会变成凝结物附着在金属表面上,导致金属表皮上的氧化膜被破坏,产生腐蚀问题。
如果锅炉内部水质不合格,与空气接触会生成二氧化硫等腐蚀物,造成内部腐蚀。
此外,水中氧原子超标也会造成腐蚀问题。
(三)过热爆管锅炉实际运行情况会直接影响四管使用寿命,由于受热面损害是一个长期过程,如果出现了爆管问题,抢修难度较大。
由于烟气流速会直接导致受热面受损,如果介质温度高,则会缩减金属使用寿命。
(四)材质与安装问题锅炉构成十分复杂,如果材质不达标、安全质量差,则会提高爆管几率。
锅炉在设计中通常会考虑各个承压件的泄漏问题,但是在安装中由于受到了客观因素的影响,也会增加安全隐患。
如果材料质量不达标,则会因为金属表面温度超过允许温度,或因为结构原因出现应力集中,且应力超出了金属承受力,都可能会产生泄漏问题。
二、锅炉四管泄漏问题的防范措施(一)四管泄漏预防针对泄漏问题,需要从锅炉运行、检修、管理方面采取预防措施。
火电厂锅炉“四管”泄漏的防治措施摘要:在火电厂,电站锅炉的“四管”长期遭受高温腐蚀和磨损,容易造成管道泄漏,常常导致事故,给电厂的安全运行带来很大威胁。
也是长期困扰火电厂安全生产的一大难题。
通过分析“四管事故”发生的原因,结合发电厂的实际提出一些防止锅炉“四管事故”技术措施。
关键词:火电厂锅炉四管事故防治措施电站锅炉“四管”是指“水冷壁”、“过热器管”、“再热器管”、“省煤器管”的高温腐蚀和磨损,它是造成管道泄露的主要原因,其引发的事故率高,对发供电和技术经济指标影响很大。
由此可见,防止锅炉”四管”泄漏,对于提高企业的经济效益,树立企业形象,增强企业竞争力,有特别重大的意义。
一、“四管”泄漏原因浅析“四管”泄漏事故的主要原因是:长期使用中的振动与磨损,包括灰飞磨损和机械磨损;制造厂家产品质量、设备安装和有关焊接的影响;长期超温运行;运行的环境;有些人为因素。
1.灰飞磨损和机械磨损1.1灰飞磨损这几年来,由于煤价上涨,燃煤质量呈逐年下降趋势,随着燃煤资源的开发和利用,对火力发电厂的影响也越来越大。
在大部分地区,长期使用的原煤应用基灰分在25%左右。
由于原煤的高灰分,致使原煤燃烧后飞灰的浓度增加,天长日久使受热面的积灰存集,对受热面造成严重的磨损。
如果不及时清理在过热器、再热器和水冷壁部位的积灰,会使金属壁温度降低,导致该部位管子传热效果降低。
磨制煤粉部件的损耗还会增加煤粉中铁或其他金属颗粒,极易随着飞灰进入尾部烟道,加剧对尾部烟道设备的磨损。
原煤中灰分的存在和制粉过程的磨损是不可避免的。
1.2机械损伤在检修过程中,由于维修人员的疏忽或使用维修工具不当致使使金属表面受伤、强度降低使设备不能承受了介质的压力而产生的爆管。
检修中锯割管道时不小心时伤到其他管子而没有被及时发现,或者没有及时处理。
焊接管子也没有严格按照焊接工艺操作规程进行或热处理没有处理好都属于机械损伤。
只要维修人员认真负责和检修时做好监督,对损伤的管子及时处理,这类泄漏是完全可以避免的。
锅炉“四管”泄漏原因分析及预防对策杜云飞摘要:锅炉在正常的使用过程中,四管泄露问题是比较常见的一种现象。
同时这种问题的存在也往往会造成停运,对于电厂的安全稳定运行造成了严重的影响,从这一角度而言,避免锅炉四管泄漏,对于火力发电机组的可靠性提升具有重要的意义。
基于此,本文首先深入的分析了锅炉四管泄漏的原因,并有针对性的提出了相应的改进措施,从而为实际当中锅炉四管泄漏出现次数的降低提供必要的参考。
关键词:锅炉泄露;四罐泄漏;泄露原因;预防对策引言目前,我国的超临界机组正在大规模的建设当中,造成了设备的制造和安装质量存在着问题,建造的质量不能保证。
再加上我国近年来扩建力度大,出现了工期较紧张、监督力度不足等情况,使电厂金属设备经常出现因为质量原因引起的泄漏时间,严重威胁生产的正常进行。
因此,及时对锅炉爆管原因进行分析,并不断寻找新的控制锅炉爆管的检修方式,对于现阶段锅炉的检修工作来讲尤为重要。
1锅炉“四管”泄漏原因分析1.1设计不合理锅炉设计不合理,也会很大程度上影响锅炉整体的运行性,如果锅炉承受较大的压力,必定会出现问题,再加上锅炉处于一个比较复杂的环境中,会导致锅炉在日常运行中出现问题,这样就会影响锅炉的正常运行,影响电厂的运行效率。
1.2磨损煤粉锅炉受热面的机械以及飞灰磨损对于锅炉的安全稳定运行具有不利的影响。
其中飞灰磨损指的就是带有燃烧不完全的颗粒燃物和灰粒的高速烟气在经过受热面的时候,就会有少量的金属掉下来,长期以来就会使得受热面的厚度不断减小,其中灰粒对于管壁的撞击力随意的烟速的增加而逐渐加大,这样就会使得受热面磨损的速度更快,从而降低了受热面的强度,最终就将导致泄漏问题的出现。
另外,检修以及安装、设计和结构因素等方面的缺陷同样会造成飞灰磨损问题的出现。
机械磨损指的则是由于人为因素的影响,在检修以及安装的过程当中损害到了金属表面,使得对于介质的压力不能够进承受或者是强度降低等等,这种问题的存在也会造成爆管现象。
2008t/h炉四管爆漏治理综述
平圩发电有限责任公司(淮南市232089) 梅莹
1 概述
平圩电厂#1、#2炉由哈尔滨锅炉厂引进美国CE公司技术设计制造的,系HG-2008/18.3 -M型亚临界中间再热强制循环汽包炉,锅炉最大连续出力为2008t/h,主汽参数540℃,18.3 MPa,再热蒸汽参数540℃,3.6M Pa,给水参数278℃,20.1MPa,排烟温度为128℃,锅炉效率87.94%(高位热值)、92.2%(低位热值),燃煤量为270t/h。平圩电厂#1炉于1989年11月28日并网,至1999年7月31日已 运行64170.59h,平圩电厂#2炉于1992年7月22日并网,至1999年7月31日已运行4118 3.55h。
平圩电厂#1、#2炉投运至今,锅炉四管发生过多次爆漏,具体情况见表1、表2。
#1炉并网至今,四管爆漏44次,水冷壁 23次,占52.27%,过热器4次,占9.09%,再热器15次,
占34.09%,省煤器2次,占4.54%。
爆管原因焊接缺陷20次,占45.4%,热疲劳11次,占25.0%,超温8次,占18.18%,磨损3次, 占6.8%,腐蚀及材质不良各1次,占2.3%。
#2炉并网至今 ,四管爆漏33次,水冷 壁 15次,占45.45%,过热器6次,占18.18%,再热器11
次,占33.33%,省煤器1次,占3.03%。
爆管原因焊接缺陷15次,占45.45%,超温7次,占21.21%,氢腐蚀6次,占18.18%,磨损1次 ,占3.03%,材质不良3次,占9.09%,磨损1次,占3.03%。
2 四管焊漏原因浅析 从以上统计情况看,占四管爆漏原因第一位的为焊接质量不良,#1炉为23次,占52.27%,#2炉为15次,占45.45%,在焊接缺陷中,大量的是外观,象焊口咬边(7次),鳍片焊缝缺陷(2次),亚弧焊打底接头处未接上(2次),其次是角焊缝泄漏(5次) ,另外还有补焊缺陷,焊口未熔合、开裂、裂纹等,说明无论是在焊工管理,还是在焊接检验方面都有大量的工作要做。占四管爆漏原因第二位的是特殊原因,#1炉为热疲劳,11 次,占25.0%,#2炉为超温,7次,占21.21%。占四管爆漏原因第三位的#1炉为是超温 ,为8次,占18.18%,#2炉为氢腐蚀,6次,占18.18%。
3 平圩电厂典型四管爆漏,特别是引起大面积换管或多次因同一原因引起的爆漏原因分析
3.1 #1炉末级再热器爆管原因分析 #1炉再热器“U”型管有12环,管径为57×4mm,节距S=114,材料有12Cr1MoV,钢102,T P-347H。
末级再热面积3556m2,蒸汽进口温度479.1℃,出口温度540.6℃,进出此处烟气温度846.1℃/771.1℃,管壁最高温度629℃。
1992年8月8日22点56分,#1炉末级再热器扩建端数5排2环弯管处向火面发生爆管,爆管材料为钢102,规格Φ57×4mm,累计运行16648h。
爆管后,对爆口进行宏观检验和金相分析,结果如下:爆口宏观特征:爆口呈鱼嘴状,位于向火面,爆口处达0.7mm,爆口内壁有一层很厚的氧化皮,最厚处达1.2mm,氧化皮分布很不均匀,向火面较厚,内外壁氧化皮经化学分析为FeO,95.4%,Fe3O4,102.4%,Fe2O3,106%,三种情况同时在。从爆口处和爆口背火侧及距弯管140mm处的鼓包处取样做金相分析:爆口组织为贝氏体+粒状碳化物,贝氏体的岛状组织已不明显, 碳化物已较多聚集 晶界,从检查结果看,爆口附近比爆口背面及鼓包处岛状组织消失明显,且碳化物聚集晶界明显,爆口附近有大量蠕变裂纹存在,爆口边缘有典型的蠕变产生的三晶粒交界处裂纹,并 已长大成孔洞;爆口附近组织虽然在晶界已析出碳化物,但晶界清晰,没有发生相变。
从以上爆口的宏观特征和金相分析可得出结论:末级再热器爆管的主要原因是长期超温蠕变与高温腐蚀共同作用的结果,因没有发生相变,因而超温未超过Acl(820-845℃)。
此次爆管后并网运行1个多月,92年10月14日5点6分,#1炉末级再热器6排5环弯头处再次发生爆管,材料为12Cr1MoV,再次做分析后,结论相同。就此在10月23日9:54-10:35安装温度测点就地测量烟温度值,结果(表3)说明扩建端确实有超温现象。
以后,#1末级再热器及后屏再热器又多次发生因扩建端超温引起的爆管。#2后屏再热 器同样多次发生因扩建端超温引起的爆管。
厂里对这种情况的解决方是: 1)将超温部分的钢102、12Cr1MoV管更换为TP347H; 2)进行燃烧调整,改善烟温偏差状况。 3.2 #2末级过热器因 钢102材质缺陷引起爆管的原因分析
1993年11月7日21点30分,#2炉末级过热器炉左向右数16排6环,标高约70m处发生爆管,爆管材料为钢102,规格为Φ57×8mm,爆口处呈铁锈色,局部呈褐色,管子外壁颜色正常,爆 破是从缺陷处纵向裂开,无明显胀粗,爆口尺寸为75×13mm,爆口从管子内表面向外约为壁 厚的1/4左右,断面齐正,没有金属撕裂现象,靠外壁约为壁厚的3/4断口呈纤维状塑性断裂 ,爆口下口尖端处:内部裂开比外部约长5mm,上口内外壁裂开相仿,从爆口下口内壁裂纹尖端处取样做金相分析,结果如下:爆口材料显微组织为:铁素体+贝氏体+珠光体+碳化物 ,显微硬度Hv0.050=191,裂纹起始处较平直,尖端处呈曲折状,裂纹尖端下侧有一微观大裂纹,为了把爆口材料金相组织同更换上去的原始母材做一比较,特将 原始母材做了金相分析,母材金相组织为:铁素体+贝氏体+珠光体+碳化物,和爆口组织相同,但显微硬度Hv0.050=243,比爆口材料高,母材晶粒度9级。
从此次爆管的宏观分析及金相分析情况来看,此次爆管的主要原因是末级过热器管材有轧制缺陷,此次爆管的直接原因是由于管内壁有一75mm长的重皮,重皮深度为2.5mm,占管壁厚 度的1/4强,此缺陷大大的削弱了管壁的强度,导致了在运行中应力集中情况下发生爆管。
另外,值得注意的是,无论爆口材料,还是原始母材,内部组织均不符合钢102供货组织的 要求,钢102正常供货材料组织应为回火贝氏体,而爆口材料和母材组织的Hv0.050为191和243,而贝氏体的Hv0.050=485,显然组织不可能全为回火贝氏体,另外,原始母材晶粒度偏细,为9级,而正常供货应为4-5级,所以,爆管的原因一为爆管 材有严重重皮缺陷,二为管材金相组织也有问题,不符合钢102正常的供货态正常组织。
此次爆管后,#2炉于1994年1月4日和1995年1月8日又发生过两次因重皮引起的爆管事故 。 重皮引起的爆管分为内、外重皮两种,对外重皮,可通过停炉检修时炉管外观检查查出,而内重皮,直有等待爆管淘汰,目前没有太好的方法。
3.3 水冷壁氢腐蚀爆管原因分析 1993年6月23日11点10分,平圩电厂#2炉水冷壁爆管停炉,停炉后检查发现,水冷壁左墙 20.8m处第65根管和20.2m处112根管分别发生爆管,2根爆管爆口均位于向火侧,其中第65 根管爆口呈“窗口”型破裂,尺寸为130×35mm,112根爆口较平直,爆口两端较尖锐,尺寸为240×25mm。
3.3.1 水冷壁爆管原因分析 为了分析#2炉水冷壁的爆管原因,对112根爆管爆口进行了宏观检查和微观分析,分析情况入下: 3.3.2 宏观分析 检查发现:爆口边缘近内壁处有一点状连续腐蚀坑,腐蚀坑深约为1-2mm,破口边缘呈钝边 ,为脆性断口,外壁处有轻微拉伸痕迹,壁厚减薄很少,管径无明显胀粗,整个送来的爆口 割管长度内,向火侧均有一连续点状腐蚀带,宽度约为35mm,深度约为1-2mm。
3. 3.3 微观金相分析 沿腐蚀坑处可看见大量明显的显微裂纹,裂纹沿晶分布或分布在珠光体和铁素体交界处,裂纹处脱碳,裂纹分布短而密集。
3.3.4 分析与讨论 众所周知,氢腐蚀发生有二种环境条件,一是氢环境工作条件下,氢直接与Fe3C发生反 应,生成CH4,二是在高温(高于350℃)下,蒸汽与钢中铁元素接触,产生如下反应:4 H2O+3Fe→Fe3O4+8[H],若[H]不能很快被蒸汽带走,也会造成氢腐蚀,另外,水冷壁氢腐蚀应具有以下三个特征:一是发生在向火侧,二是氢从管子内表面进入钢中,与碳反应生成CH4,应造成钢中微裂纹,裂纹中应无腐蚀产物,裂纹周围及钢管内表面 有明显的脱碳现象,破口应有脆性断裂特征。
平圩#2水冷壁左墙112根爆口从宏观检查及金相分析来看,完全具备氢腐蚀的三个特征条 件而且在三月初由于凝集器泄漏造成水的硬度值偏高而引起的水的PH值下降也为氢腐蚀产生创造了环境条件,所以112根管爆管的直接原因是氢腐蚀。
所以112根管爆管的直接原因是氢腐蚀。引起水冷壁管氢腐蚀的原因,是3月上旬#2机凝器铜管的严重泄漏。
爆管原因的明确后,金属室配合省中试所对水冷壁腐蚀情况进行了超声波检查,于6月28日- 7月6日对检查有明显腐蚀的60-144根管EL14-23.5m段进行了换管处理,后又于1994年1月与7 月,1996年10月对水冷壁进行了大规模超探,对检查出的有问题的管段进行了更换,才彻底解决了氢腐蚀遗留管段引发的爆管问题。
3.4 水冷壁热疲劳引起的爆管原因分析 水冷壁热疲劳引起的爆管#1,#2炉均发生过,首先发生于#1炉,时间是1994年10 月8日,左墙第96根,标高38m,焊口退刀槽处。#2炉首次发生于1996年5月23日,右墙前数120根,EL32.5m处,泄漏发生于母材。
#1炉水冷壁在首次发生热疲劳引起的爆管后,厂里先后由厂金属室、上海材料所吴 连生、ABB电厂研究院的T.K.O’Nall、武汉水院及西安所陈吉刚分别对爆管进行了分析。有 两种结论:一是上材所、ABB、武水的结论:腐蚀疲劳;一上西安所的结论:热疲劳。两种结论导致两种不同的产生机理。腐蚀疲劳是水侧的一种腐蚀过程,主要源于运行中水中氧和 其它腐蚀性物质的进入;而热疲劳主要是由于周期性的热应力所导致。西安所是国家级研究所,且此次爆管分析他们做了大量、细致的调查及分析工作,笔者倾向于热疲劳的结论,故将西安所分析要点摘录如下:
3.4.1 分析与讨论 ①失效类型 鉴于以下基本事实 (1)宏观断口的海滩花样,断裂的微观机制为疲劳条纹,二次裂纹及韧窝; (2)横向裂纹从内壁向外壁发展; (3)断口上的疲劳条纹约有几百条,疲劳断裂的性质属于低周应变疲劳; (4)疲劳裂纹多发源应力集中的沟及蚀坑和光滑表面; (5)断口上的断裂花样清晰,断口上没有腐蚀特征; (6)内壁垢的成分没有侵蚀性; (7)裂纹管段已发生蠕变变形; (8)裂纹管段向火侧材料已发生珠光体球化,球化2-3级; (9)裂纹管段的铁素体的多边化和裂纹扩展路途发生带状组织弯曲,在蠕变状态下材料因循环性应变而损伤;