内蒙古某电厂锅炉习过爆管原因分析.pdf

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1、40内蒙古石油化工2014年第1期内蒙古某电厂锅炉习过爆管原因分析姚良峰1，刘丽芬2，王建军3(1．锡林郭勒盟特种设备检验所，内蒙古锡林浩特02600012．满洲里市特种设备检验所．内蒙古满洲里021400；3．内蒙古自治区锅炉压力容器检验研究院，内蒙古呼和浩特010020)摘要：内蒙古某电厂屏式过热嚣在锅炉运行期间发生爆管事故，给电厂带来巨大经济损失。该锅炉屏式过热器管材为T91，对该管材进行材质鉴定，对爆管性质进行分析，得出爆管原因，为今后电站锅炉稳定运行总结经验，避免事故的再次发生。关键词：锅炉；屏式过熟器；爆管中图分类号：TM621．2文献标识码：A文章编号：1006--798

2、1(2014)01—0040—031锅炉简介内蒙古某电厂一期工程2×660MW燃煤空冷机组锅炉本体是北京巴布科克·威尔科克斯有限公司设计、联合制造的超超临界变压运行本生直流SWUP(SpiralWoundUP)锅炉，锅炉为螺旋炉膛、一次再热、平衡通风、固态排渣、全钢构架、全悬吊结构、前后墙对冲燃烧方式、Ⅱ型锅炉、紧身封闭布置燃煤锅炉。锅炉采用辅机单列布置，一次风机、送风机、引风机均为动叶可调轴流式风机；两台密封风机，一台运行、一台备用，向磨煤机及磨煤机进出IZl挡板提供密封风；本台锅炉除尘为静电除尘。图1爆管位置锅炉基本参数为：表1锅炉主要设计参数表图2爆管形貌2锅炉爆管事故该锅炉在运

3、行期间，出现锅炉屏式过热器卡管爆管事故，锅炉进行紧急停炉。2．1管子材质分析查阅锅炉档案资料并对该部件进行光谱分析，确定所使用的T91管材符合SA一213材料标准要求。2．2爆管位置及爆管形貌爆口管子位于前排屏过的卡管(G14835—1—17一O)的T91管子。图3收稿日期：2013—10一272014年第1期由已良峰等内蒙古某电厂锅炉习过爆管原因分析41爆口形貌呈喇叭口状且爆口边缘拉薄成刃口，个小时内变化状况：①10：56分，未爆管前的管子初步判断管内有异物堵塞，使管子内部工质流通不壁温为509℃，说明管子内部清洁，介质流动畅通．壁畅，导致管壁超温运行，管壁被拉薄，发生失效爆管。温正

4、常。②10：57分壁温陡升为593。C，短时间内壁2．3关于管子断裂温升高84℃。由此可以推断，在这段时间内．管内突管子爆口时，介质在28．9MPa高压高温状况下然因异物堵塞，导致汽流受阻流通不畅．管子无法得外泄产生了很大推力使管子弯曲变形，向下弯曲的到正常冷却。⑧13：50分管壁温达到637。C．炉内管子受到下部约1000mm位置的管箍约束而产生了T91管已经过热，将导致爆管。④13：53管壁温度拉应力，巨大的拉应力在已过热的爆口部位拉断了陡降到519℃，说明已经爆管(见图5)。管子(见图3)。2．5锅炉在安装吹管阶段，原计划采用2．4异物来自于屏过进口集箱降压一稳压相结合的冲管方式

5、。但在实际操怍2．4．1爆口的管子与屏式过热器进口集箱的下部过程中，由于另外一台锅炉启动，影响了对该锅炉稳管接头连接，当集箱内有较大的异物时留在集箱下压吹管供水，没能实施稳压吹管，只实施了降压吹部某管孔处，从而阻碍了介质进入管内流动，导致管管，这样就不能确保过热器管路内的杂物被清理干壁超温(见图4)。净。给锅炉爆管留下隐患。2．4．2查阅#2炉DCS运行记录显示该管壁温在3图4图542内蒙古石油化工2014年第l期图62．6对爆管取样做金相检验(见图6)9MPa的高温介质外泄产生的拉、弯组合应力作用编号材质规格试件部位金相组织状况印象下被破坏的。④异物来自于屏过进口集箱或其上游管道。⑤

6、锅炉安装阶段，由于没有实施稳压吹管，给lT9151×8爆口萤紫倘晰趴见蝴绷证常锅炉运行时爆管留下隐患。⑥爆口部位的T91管子金相组织已发生晶粒内碳化物析出．金相组织结构2T9151X8爆口背部量燃簟有少量析金相“组⋯织⋯不一正⋯常发生变化，导致T9l管材的高温强度下降而失效。出(见图8)量寰碳化物已析出‘见金“相⋯组⋯织不一正⋯常图9)5T9151×8未潦粗部位曼紫化物未洲见金桕“组⋯织～正⋯常图10)墨噤乳胜舯金相组“织⋯～正⋯常级．硬度202HB图7T91爆口部位晶内碳化物已析出金相组织不正常[参考文献]图8T91爆口背面晶内碳化物有少量析出佥相组织不正常F1]黄颖．T／P91钢管

7、在电站锅炉上应用[J]．发电3小结设备，1998，(3)．①制造使用的管子符合SA一213标准要求。②[2]刘尚慈．火力发电厂金属断裂与失效分析管子爆口形貌符合管内有异物堵塞，使工质流通不[M]．北京：水利水电出版社，1992．畅，导致管壁超温运行，管子涨粗管壁被拉薄失效爆[3]张俊善．材料强度学[M]．哈尔滨：哈尔滨工业管特征。③爆口部位管子断裂是受到了爆I：I瞬间28．大学出版社，2004．