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1025t/h锅炉高温过热器爆管原因分析及处理 木屑颗粒机|秸秆颗粒机|秸秆压块机|木屑制粒机|生物质颗粒机|意甲直播cctv5 / 14-06-16

1、前  言
    某电厂锅炉系东方锅炉集团股份有限公司2002年制造,型号为DG1025/18. 2-Ⅱ14。于2003年12月安装完毕并投运,到2006年2月底,4号机组己累计运行约14000 h,2006年2月28日因过热爆管造成设备故障1次,爆管部位材质为Gl02,规格为φ57 mm×9 mm。全面分析爆管原因,对于指导事故处理工作,加强锅炉运行管理、提高机组安全可靠性具有重要意义,意甲直播cctv5生产销售生物质锅炉,生物质锅炉主要燃烧颗粒机木屑颗粒机秸秆压块机压制的生物质颗粒燃料。
2、爆管原因分析
2.1现场检查
2.1.1破口位置。高温过热器南数第12屏后U型弯头上部从前往后数第3根为首爆口,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根管材质为T91,第2,3,4,5,6,7根管,材质为G102。
2.1.2破口基本情况。首爆口呈喇叭口型,破口是刀刃型断口,边缘较为锋利,爆管破口涨粗明显,爆口沿纵向撕裂,共约长250 mm,最宽处约68 mm,爆口外有和爆口同向的裂纹。裂纹管子外壁呈黑灰色,裂纹管子外壁有明显的氧化层,最大厚度约0.5 mm,易剥落,内壁也有明显氧化膜,最大厚度约0.3 mm,易剥落。向火面管壁有所减薄,离爆口140 mm处壁厚为6 mm,爆口背面管壁无明显变化,为8.5 mm。管径爆口附近管段有明显涨粗,离爆口1 500 mm处,管径为60.0 mm。
2.1.3爆管相邻管屏检查情况。第15屏外径检查Q57.1~57.4 mm,第17屏外径检查为Q57. 2~57.3 mm,第16屏第1,2,4,5,6,7根管外径检查小于57.4 mm,均无明显胀粗。
2.1.4  高温过热器内窥镜检查情况和割管检查
    由于现场检查只发现首爆管管段胀粗且表面存在较厚的氧化膜,初步分析此管爆管是由于有异物堵塞导致蒸汽流动不畅,散热慢,管壁温度升高,机械性能下降引起过热爆管。为了查明爆管原因,找到堵塞异物,对高过南数第16个入口联箱进行了内窥镜检查,发现在第3根管附近有2块金属异物,当即取出了异物。
2.2  首爆管理化检验
2.2.1  光谱分析。对爆管部位取样进行了光谱分析,分析结果为Gl02,与设计材质相符。
2.2.2拉伸试验。取3组试样进行拉伸试验,取样位置分别为爆口附近,离爆口约800 mm处和1 800mm处,结果如表1~3所示,GB 5310-1995中规定G102抗拉强度值为540~736 MPa。
    拉伸试验结果表明,爆口附近管中各试样的抗拉强度均在合格范围内,但抗拉强度值均偏低,接近标准要求的下限值。以爆口两侧抗拉强度最低。
    离爆口约800 mm处的管子,爆口位置的试样(试样1)的抗拉强度低于标准值,不合格。其余试样抗拉强度值均偏低,接近标准要求的下限值。
    离爆口约1800 mm处管试样抗拉强度值均较低,接近标准要求的下限值。
2.2.3金相分析
    a.取样位置
    离爆口1 800 mm处(试样1)和爆管爆口处背火面试样(试样2)、爆口最大处(试样3)和裂纹尖端(试样4)4处取样进行金相分析。
    b.分析结果
    试样1爆管管子离爆口1800 mm处金相组织为贝氏体,试样2爆口背面处的金相组织为贝氏体,试样3爆口起始处金相组织为贝氏体,试样尖端晶粒有明显变形,并有晶粒重结晶现象,试样4裂纹尖端处金相组织为贝氏体,与破口同向的裂纹为沿晶裂纹。
2.3综合分析
    管子首爆口呈喇叭口形,破口是刀刃型断口,边缘较为锋利,爆管破口涨粗明显,管径爆口附近管段有明显涨粗,具备短时过热爆管宏观特征,爆口起始处尖端试样金相组织晶粒有明显变彤,并有晶粒重结晶现象,说明管子有塑性变形,具备短期超温爆管特征,但管壁超温未超过钢的下临界点。
    爆管内外壁均有明显的氧化层,且爆口以外有许多和爆口同向的小裂纹,呈现长时超温运行爆管的宏观特征,拉伸试验结果表明,管子的抗拉强度在距爆口800 mm处爆口方位的的试样抗拉强度值低于标准要求的下限值,不合格。其余试样虽在合格范围内,但所有试样强度值均偏低,接近标准要求的下限值,说明管子超温运行导致机械性能下降。
    所以高温过热器管是由于第16屏入口联箱内前数第3根管附近有金属异物堵塞使管子有效通流面积减小,造成此管内蒸汽流速缓慢,散热慢,发生管壁长期超温,引起管子机械性能的下降,最终此管可能全部堵塞,导致管壁温度发生低于钢的下临界点的短时超温,承受不起温度和压力作用,发生爆管。
3、处理措施
3.1对所有爆管和管壁被吹薄较严重的11根管段进行了更换处理,共计24个焊口,其中6个为G102焊口,6个Gl02/T91焊口,12个T91焊口,焊接工作由有相应合格项目的合格焊工担任,焊前制定了焊接工艺,进行了模拟试样焊接,现场焊口进行了1000/射线探伤,均合格。
3.2  割开了第16屏入口联箱连通管,将金属异物取出.并对连通管进行了恢复性焊接,焊口经射线探伤合格。
3.3对同类型炉南数第16屏前数第3根管进行了检查,未发现胀粗和表面氧化现象。
3.4  2006年4月份大修时对此炉高温过热器42个进口联箱和Ⅰ,Ⅱ级减温器各2个联箱进行了割管检查,从南数第16屏进口联箱和北侧减温器联箱中又检查并取出了金属异物,见图2。
4、结论与建议
此爆管事例及检验结果说明,该炉在制造和安装时没有严格按照锅炉监察规程的要求,对所有联箱开口检查,因而导致发生高温过热器超温爆管事故的发生。为了防止类似的锅炉爆管问题发生,提出如下建议:
4.1防止锅炉“四管”爆破,必须从源头抓起,应该加强基建、运行和检修全过程的锅炉监察,以消灭事故隐患,避免重大经济损失。
4.2深化检修管理,认真做好锅炉防爆管理检查,做到大、小修全面查、临修节检重点查,发现问题及时处理并做好详细记录,进行趋势及原因分析,制定处理和防范措施。严格按检修工艺规程施工,防止错用钢材和焊材事故的发生。
4.3  强化运行管理,严控金属壁温超温,要求温度报警值准确可靠;严格设备定期巡回检查制度,做到及时发现运行锅炉“四管”爆漏部位,防止事故扩大。
4.4严格执行“四管”防爆管理制度,“四管”检查分片包干管理制度,发现问题重奖重罚规定、贯彻“安全第一、预防为主,关口前移、闭环管理”的方针,做到工作有计划、有方案、有落实。提高检验和检修质量。提高设备可靠性,从而最大限度地减少锅炉“四管”爆漏,减少非计划停运。
(信息来自:意甲直播cctv5生物质锅炉/swzglcp/)
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