1、前 言
某電廠鍋爐係東方鍋爐集團股份有限公司2002年製造,型號為DG1025/18. 2-Ⅱ14。於2003年12月安裝完畢並投運,到2006年2月底,4號機組己累計運行約14000 h,2006年2月28日因過熱爆管造成設備故障1次,爆管部位材質為Gl02,規格為φ57 mm×9 mm。全麵分析爆管原因,對於指導事故處理工作,加強鍋爐運行管理、提高機組安全可靠性具有重要意義,富通新能源生產銷售
生物質鍋爐,生物質鍋爐主要燃燒
顆粒機、
木屑顆粒機、
秸稈壓塊機壓製的生物質顆粒燃料。
2、爆管原因分析
2.1現場檢查
2.1.1破口位置。高溫過熱器南數第12屏後U型彎頭上部從前往後數第3根為首爆口,吹爆第4,5,6,7根,吹薄第1,2,8,9,10,11根管,其中,第1,8,9,10,11根管材質為T91,第2,3,4,5,6,7根管,材質為G102。
2.1.2破口基本情況。首爆口呈喇叭口型,破口是刀刃型斷口,邊緣較為鋒利,爆管破口漲粗明顯,爆口沿縱向撕裂,共約長250 mm,最寬處約68 mm,爆口外有和爆口同向的裂紋。裂紋管子外壁呈黑灰色,裂紋管子外壁有明顯的氧化層,最大厚度約0.5 mm,易剝落,內壁也有明顯氧化膜,最大厚度約0.3 mm,易剝落。向火麵管壁有所減薄,離爆口140 mm處壁厚為6 mm,爆口背麵管壁無明顯變化,為8.5 mm。管徑爆口附近管段有明顯漲粗,離爆口1 500 mm處,管徑為60.0 mm。
2.1.3爆管相鄰管屏檢查情況。第15屏外徑檢查Q57.1~57.4 mm,第17屏外徑檢查為Q57. 2~57.3 mm,第16屏第1,2,4,5,6,7根管外徑檢查小於57.4 mm,均無明顯脹粗。
2.1.4 高溫過熱器內窺鏡檢查情況和割管檢查
youyuxianchangjianzhazhifaxianshoubaoguanguanduanzhangcuqiebiaomiancunzaijiaohoudeyanghuamo,chubufenxiciguanbaoguanshiyouyuyouyiwudusaidaozhizhengqiliudongbuchang,sanreman,guanbiwendushenggao,jixiexingnengxiajiangyinqiguorebaoguan。weilezhamingbaoguanyuanyin,zhaodaodusaiyiwu,duigaoguonanshudi16個入口聯箱進行了內窺鏡檢查,發現在第3根管附近有2塊金屬異物,當即取出了異物。
2.2 首爆管理化檢驗
2.2.1 光譜分析。對爆管部位取樣進行了光譜分析,分析結果為Gl02,與設計材質相符。
2.2.2拉伸試驗。取3組試樣進行拉伸試驗,取樣位置分別為爆口附近,離爆口約800 mm處和1 800mm處,結果如表1~3所示,GB 5310-1995中規定G102抗拉強度值為540~736 MPa。
拉la伸shen試shi驗yan結jie果guo表biao明ming,爆bao口kou附fu近jin管guan中zhong各ge試shi樣yang的de抗kang拉la強qiang度du均jun在zai合he格ge範fan圍wei內nei,但dan抗kang拉la強qiang度du值zhi均jun偏pian低di,接jie近jin標biao準zhun要yao求qiu的de下xia限xian值zhi。以yi爆bao口kou兩liang側ce抗kang拉la強qiang度du最zui低di。
離爆口約800 mm處的管子,爆口位置的試樣(試樣1)的抗拉強度低於標準值,不合格。其餘試樣抗拉強度值均偏低,接近標準要求的下限值。
離爆口約1800 mm處管試樣抗拉強度值均較低,接近標準要求的下限值。
2.2.3金相分析
a.取樣位置
離爆口1 800 mm處(試樣1)和爆管爆口處背火麵試樣(試樣2)、爆口最大處(試樣3)和裂紋尖端(試樣4)4處取樣進行金相分析。
b.分析結果
試樣1爆管管子離爆口1800 mm處金相組織為貝氏體,試樣2爆口背麵處的金相組織為貝氏體,試樣3爆口起始處金相組織為貝氏體,試樣尖端晶粒有明顯變形,並有晶粒重結晶現象,試樣4裂紋尖端處金相組織為貝氏體,與破口同向的裂紋為沿晶裂紋。
2.3綜合分析
管(guan)子(zi)首(shou)爆(bao)口(kou)呈(cheng)喇(la)叭(ba)口(kou)形(xing),破(po)口(kou)是(shi)刀(dao)刃(ren)型(xing)斷(duan)口(kou),邊(bian)緣(yuan)較(jiao)為(wei)鋒(feng)利(li),爆(bao)管(guan)破(po)口(kou)漲(zhang)粗(cu)明(ming)顯(xian),管(guan)徑(jing)爆(bao)口(kou)附(fu)近(jin)管(guan)段(duan)有(you)明(ming)顯(xian)漲(zhang)粗(cu),具(ju)備(bei)短(duan)時(shi)過(guo)熱(re)爆(bao)管(guan)宏(hong)觀(guan)特(te)征(zheng),爆(bao)口(kou)起(qi)始(shi)處(chu)尖(jian)端(duan)試(shi)樣(yang)金(jin)相(xiang)組(zu)織(zhi)晶(jing)粒(li)有(you)明(ming)顯(xian)變(bian)彤(tong),並(bing)有(you)晶(jing)粒(li)重(zhong)結(jie)晶(jing)現(xian)象(xiang),說(shuo)明(ming)管(guan)子(zi)有(you)塑(su)性(xing)變(bian)形(xing),具(ju)備(bei)短(duan)期(qi)超(chao)溫(wen)爆(bao)管(guan)特(te)征(zheng),但(dan)管(guan)壁(bi)超(chao)溫(wen)未(wei)超(chao)過(guo)鋼(gang)的(de)下(xia)臨(lin)界(jie)點(dian)。
爆bao管guan內nei外wai壁bi均jun有you明ming顯xian的de氧yang化hua層ceng,且qie爆bao口kou以yi外wai有you許xu多duo和he爆bao口kou同tong向xiang的de小xiao裂lie紋wen,呈cheng現xian長chang時shi超chao溫wen運yun行xing爆bao管guan的de宏hong觀guan特te征zheng,拉la伸shen試shi驗yan結jie果guo表biao明ming,管guan子zi的de抗kang拉la強qiang度du在zai距ju爆bao口kou800 mmchubaokoufangweidedeshiyangkanglaqiangduzhidiyubiaozhunyaoqiudexiaxianzhi,buhege。qiyushiyangsuizaihegefanweinei,dansuoyoushiyangqiangduzhijunpiandi,jiejinbiaozhunyaoqiudexiaxianzhi,shuomingguanzichaowenyunxingdaozhijixiexingnengxiajiang。
所以高溫過熱器管是由於第16屏入口聯箱內前數第3根(gen)管(guan)附(fu)近(jin)有(you)金(jin)屬(shu)異(yi)物(wu)堵(du)塞(sai)使(shi)管(guan)子(zi)有(you)效(xiao)通(tong)流(liu)麵(mian)積(ji)減(jian)小(xiao),造(zao)成(cheng)此(ci)管(guan)內(nei)蒸(zheng)汽(qi)流(liu)速(su)緩(huan)慢(man),散(san)熱(re)慢(man),發(fa)生(sheng)管(guan)壁(bi)長(chang)期(qi)超(chao)溫(wen),引(yin)起(qi)管(guan)子(zi)機(ji)械(xie)性(xing)能(neng)的(de)下(xia)降(jiang),最(zui)終(zhong)此(ci)管(guan)可(ke)能(neng)全(quan)部(bu)堵(du)塞(sai),導(dao)致(zhi)管(guan)壁(bi)溫(wen)度(du)發(fa)生(sheng)低(di)於(yu)鋼(gang)的(de)下(xia)臨(lin)界(jie)點(dian)的(de)短(duan)時(shi)超(chao)溫(wen),承(cheng)受(shou)不(bu)起(qi)溫(wen)度(du)和(he)壓(ya)力(li)作(zuo)用(yong),發(fa)生(sheng)爆(bao)管(guan)。
3、處理措施
3.1對所有爆管和管壁被吹薄較嚴重的11根管段進行了更換處理,共計24個焊口,其中6個為G102焊口,6個Gl02/T91焊口,12個T91焊口,焊接工作由有相應合格項目的合格焊工擔任,焊前製定了焊接工藝,進行了模擬試樣焊接,現場焊口進行了1000/射線探傷,均合格。
3.2 割開了第16屏入口聯箱連通管,將金屬異物取出.並對連通管進行了恢複性焊接,焊口經射線探傷合格。
3.3對同類型爐南數第16屏前數第3根管進行了檢查,未發現脹粗和表麵氧化現象。
3.4 2006年4月份大修時對此爐高溫過熱器42個進口聯箱和Ⅰ,Ⅱ級減溫器各2個聯箱進行了割管檢查,從南數第16屏進口聯箱和北側減溫器聯箱中又檢查並取出了金屬異物,見圖2。
4、結論與建議
此ci爆bao管guan事shi例li及ji檢jian驗yan結jie果guo說shuo明ming,該gai爐lu在zai製zhi造zao和he安an裝zhuang時shi沒mei有you嚴yan格ge按an照zhao鍋guo爐lu監jian察cha規gui程cheng的de要yao求qiu,對dui所suo有you聯lian箱xiang開kai口kou檢jian查zha,因yin而er導dao致zhi發fa生sheng高gao溫wen過guo熱re器qi超chao溫wen爆bao管guan事shi故gu的de發fa生sheng。為wei了le防fang止zhi類lei似si的de鍋guo爐lu爆bao管guan問wen題ti發fa生sheng,提ti出chu如ru下xia建jian議yi:
4.1防止鍋爐“四管”爆破,必須從源頭抓起,應該加強基建、運行和檢修全過程的鍋爐監察,以消滅事故隱患,避免重大經濟損失。
4.2深化檢修管理,認真做好鍋爐防爆管理檢查,做到大、小修全麵查、臨lin修xiu節jie檢jian重zhong點dian查zha,發fa現xian問wen題ti及ji時shi處chu理li並bing做zuo好hao詳xiang細xi記ji錄lu,進jin行xing趨qu勢shi及ji原yuan因yin分fen析xi,製zhi定ding處chu理li和he防fang範fan措cuo施shi。嚴yan格ge按an檢jian修xiu工gong藝yi規gui程cheng施shi工gong,防fang止zhi錯cuo用yong鋼gang材cai和he焊han材cai事shi故gu的de發fa生sheng。
4.3 強化運行管理,嚴控金屬壁溫超溫,要求溫度報警值準確可靠;嚴格設備定期巡回檢查製度,做到及時發現運行鍋爐“四管”爆漏部位,防止事故擴大。
4.4嚴格執行“四管”防爆管理製度,“四管”檢查分片包幹管理製度,發現問題重獎重罰規定、貫徹“安全第一、預防為主,關口前移、閉環管理”的方針,做到工作有計劃、有方案、有落實。提高檢驗和檢修質量。提高設備可靠性,從而最大限度地減少鍋爐“四管”爆漏,減少非計劃停運。
(信息來自:富通新能源生物質鍋爐
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