3過(guò)熱器爆管過(guò)程及原因分析
該廠10號(hào)爐對(duì)流過(guò)熱器管發(fā)生爆管,第一次爆管部位為爐左側(cè)第3屏后數(shù)第7根。管子規(guī)格57×9,材料為:T91鋼。經(jīng)過(guò)4天搶修后運(yùn)行不到1天發(fā)生第二次爆管,爆管的部位為爐左側(cè)第3屏后數(shù)第8根管,規(guī)格為57×9,材質(zhì)為12Cr1MoV鋼。由于對(duì)流過(guò)熱器是7管圈繞制,因此,可以判斷2次爆管事故發(fā)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(nèi)外表面無(wú)明顯氧化減薄現(xiàn)象。裂紋長(zhǎng)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(yú)嘴狀,邊緣較粗糙并不鋒利,呈脆性爆裂。
3.2光譜分析結(jié)果及微觀檢驗(yàn)
光譜分析結(jié)果顯示,爆口部位材料含Cr、Mo、V、Nb元素。
在最大開(kāi)口處取樣進(jìn)行金相分析,原具有位向性的馬氏體組織形態(tài)已消失,晶內(nèi)原呈大量細(xì)小彌散狀分布的碳化物粒子數(shù)量已大量減小,尺寸粗化。其老化程度屬完全老化,老化級(jí)別為4級(jí)。在最大開(kāi)口的背面取樣金相分析,原晶內(nèi)碳化物粒子數(shù)量進(jìn)一步減少,尺寸粗化,晶界碳化物粒子數(shù)量增多,沿與應(yīng)力垂直方向有方向性分布傾向,尺寸長(zhǎng)大,馬氏體位向明顯分散。老化程度屬中度老化,老化級(jí)別為3級(jí)。
3.3爆管原因
從爆管的宏觀和微觀分析結(jié)果與爆管特性的比較以及運(yùn)行記錄可知,10號(hào)爐對(duì)流過(guò)熱器的爆管事故是屬于短期超溫爆管,主要原因是管內(nèi)有異物堵塞,造成管內(nèi)流通面積減少,汽水循環(huán)不良,流經(jīng)過(guò)熱器管的蒸汽量減少,管內(nèi)溫度急劇上升超過(guò)材料允許最大溫度引起爆管。
在維修中發(fā)現(xiàn),原始爆口的管子內(nèi)遺留有一塊堵板,該堵板是豎著的,并沒(méi)有完全堵塞管子的流通截面,隨著時(shí)間的推移,當(dāng)在某一瞬間外力作用致使堵板旋轉(zhuǎn)堵塞管口時(shí),沒(méi)有蒸汽冷卻的管子就會(huì)因短期過(guò)熱而產(chǎn)生爆破。
4對(duì)策
鍋爐受熱面管的爆管原因與制造、安裝及運(yùn)行均有關(guān)聯(lián),根據(jù)機(jī)組的實(shí)際狀況作出的處理措施如下。
(1)由于整圈管子的質(zhì)量已受影響,表面過(guò)熱起皮,管材供應(yīng)不上,無(wú)法大量更換,故對(duì)該圈管子作臨時(shí)堵塞處理。
(2)對(duì)其他受熱面管進(jìn)行全面檢查,并對(duì)有懷疑超溫的高溫過(guò)熱器管進(jìn)行取樣分析。
(3)加強(qiáng)設(shè)備質(zhì)量的驗(yàn)收和安裝質(zhì)量的檢查。
(4)建議合理布置受熱面管壁溫度測(cè)點(diǎn),嚴(yán)格監(jiān)視受熱面管壁溫度的變化,防止事故發(fā)生及擴(kuò)大。
5結(jié)論
10號(hào)爐高溫過(guò)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(qiáng)設(shè)備質(zhì)量的驗(yàn)收和安裝質(zhì)量的檢查;合理布置受熱面管壁溫度測(cè)點(diǎn)。
參考文獻(xiàn)
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