3過熱器爆管過程及原因分析
該廠10號爐對流過熱器管發生爆管,第一次爆管部位為爐左側第3屏后數第7根。管子規格57×9,材料為:T91鋼。經過4天搶修后運行不到1天發生第二次爆管,爆管的部位為爐左側第3屏后數第8根管,規格為57×9,材質為12Cr1MoV鋼。由于對流過熱器是7管圈繞制,因此,可以判斷2次爆管事故發生在同一條管道上。
3.1爆口外觀
爆口外觀如圖3,爆口邊緣最薄為4.1mm;內外表面無明顯氧化減薄現象。裂紋長131mm,寬27mm,爆口最大脹粗為68mm,脹粗率為19.30%,距離爆口裂紋尖端20mm處管子的脹粗為58.12mm,脹粗率為1.96%,爆口外表面存在平行于管軸線多條宏觀蠕變裂紋。爆口呈魚嘴狀,邊緣較粗糙并不鋒利,呈脆性爆裂。
3.2光譜分析結果及微觀檢驗
光譜分析結果顯示,爆口部位材料含Cr、Mo、V、Nb元素。
在最大開口處取樣進行金相分析,原具有位向性的馬氏體組織形態已消失,晶內原呈大量細小彌散狀分布的碳化物粒子數量已大量減小,尺寸粗化。其老化程度屬完全老化,老化級別為4級。在最大開口的背面取樣金相分析,原晶內碳化物粒子數量進一步減少,尺寸粗化,晶界碳化物粒子數量增多,沿與應力垂直方向有方向性分布傾向,尺寸長大,馬氏體位向明顯分散。老化程度屬中度老化,老化級別為3級。
3.3爆管原因
從爆管的宏觀和微觀分析結果與爆管特性的比較以及運行記錄可知,10號爐對流過熱器的爆管事故是屬于短期超溫爆管,主要原因是管內有異物堵塞,造成管內流通面積減少,汽水循環不良,流經過熱器管的蒸汽量減少,管內溫度急劇上升超過材料允許最大溫度引起爆管。
在維修中發現,原始爆口的管子內遺留有一塊堵板,該堵板是豎著的,并沒有完全堵塞管子的流通截面,隨著時間的推移,當在某一瞬間外力作用致使堵板旋轉堵塞管口時,沒有蒸汽冷卻的管子就會因短期過熱而產生爆破。
4對策
鍋爐受熱面管的爆管原因與制造、安裝及運行均有關聯,根據機組的實際狀況作出的處理措施如下。
(1)由于整圈管子的質量已受影響,表面過熱起皮,管材供應不上,無法大量更換,故對該圈管子作臨時堵塞處理。
(2)對其他受熱面管進行全面檢查,并對有懷疑超溫的高溫過熱器管進行取樣分析。
(3)加強設備質量的驗收和安裝質量的檢查。
(4)建議合理布置受熱面管壁溫度測點,嚴格監視受熱面管壁溫度的變化,防止事故發生及擴大。
5結論
10號爐高溫過熱器管的爆裂是屬于異物堵塞引起的短期超溫爆管。建議加強設備質量的驗收和安裝質量的檢查;合理布置受熱面管壁溫度測點。
參考文獻
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