張羽,王中林,譚立榮
(湖南省火電建設公司,湖南株洲 412000)
印度海薩電廠鍋爐爆管原因分析
張羽,王中林,譚立榮
(湖南省火電建設公司,湖南株洲 412000)
本文通過對印度海薩電廠鍋爐爆管事故情況進行統計分析,發現煙氣擾動致使管排左右擺動所引起的疲勞破壞和焊接缺陷是省煤器焊口泄漏或管子斷裂的主要原因。針對泄漏及斷裂原因,提出了處理措施,效果良好。
電廠鍋爐;爆管;焊接;疲勞
印度海薩電廠1,2號機組由中國上海電氣集團提供設備,印度公司安裝施工,由湖南省火電建設公司提供安裝技術指導。2臺機組相繼于2010年2月和8月試運行發電。自試運行以來,機組多次發生爆管停爐停機,造成了較大的影響。為有效解決爆管問題,文中對其爆管原因進行總結分析,并提出應對措施。
印度海薩電廠1號機組2010年2月投運,至2010年9月,共發生爆管11次,其中10次為省煤器爆管,1次為水冷壁爆管。2號機組自2010年8月投運,至2010年9月,共發生爆管2次,均為省煤器爆管。通過統計分析發現,該電廠爆管頻率很高,且絕大部分為省煤器爆管,主要原因有:①焊接質量不過關導致泄漏,見圖1;②管子受到外來應力導致疲勞破壞,見圖2。

圖1 省煤器焊口泄漏

圖2 省煤器管屏疲勞斷裂
根據爆管統計情況和斷口形貌分析,水冷壁焊口只是偶然性發生泄漏,應為焊口缺陷原因所致。由于印度工業不發達,其施工隊伍焊接水平較低,檢測設備和技能差,再加上質量管理不規范,最終導致鍋爐安裝中焊接缺陷較多,安裝質量較低。
在統計的12次爆管泄漏停爐處理事故中,有11次是省煤器部位泄漏或斷裂,泄漏點及斷管位置基本上在省煤器B道位置附近。該位置煙氣溫度一般在300~400℃,可以排除超溫爆管的可能。從圖1可見,雖然焊口發生泄漏,但管子沒有發生變形及脹粗現象。同時,通過對焊接管子進行射線檢查,發現焊接接頭存在密集型氣孔,未融合等大量超標缺陷 (見圖3),因此,焊接缺陷導致泄漏難于避免。
從鍋爐的運行情況來看,省煤器B道位置的管子受煙氣沖刷而發生了強烈擾動,在特殊情況下還能發生共振,這為省煤器管子的應力疲勞提供了條件。從圖2看出,失效管子的斷口無明顯收縮面,無45°金屬滑移面,疲勞破壞的可能性很大。

圖3 焊縫超標缺陷
湖南省某電廠1號爐在168 h試運時曾發生過管屏疲勞斷裂,其斷口形貌和鍋爐運行情況與印度海薩電廠1號爐相似,故推斷印度海薩電廠1號爐省煤器管系在省煤器B道位置發生了疲勞破壞。
由于省煤器管系在運行時受到煙氣沖刷而發生強烈擾動,存在缺陷的焊口因為有效截面減少和截面不均勻以及焊口內缺陷造成的應力,容易導致焊口破壞,所以該電廠多次爆管中總是有焊口泄漏現象。
鑒于省煤器B道位置管系受到煙氣沖刷而發生強烈擾動,現場已建議將多片管子連接起來以避免管系擺動,消除產生共振的條件。具體措施為用扁鋼將管系從上至下分3段與相鄰管系相連,每10片左右為1組,組與組之間斷開。另外,應避免管排分組太長,以免在停爐和運行時產生有害的應力。
2010年9月11日對印度海薩電廠1號爐省煤器B處管系進行加固減振處理后,效果明顯。并已建議該廠進一步做好省煤器減振工作,對存在超標缺陷的焊接接頭進行全部消缺,以控制爆管泄漏事故發生。
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1008-0198(2011)03-0055-01
10.3969/j.issn.1008-0198.2011.03.018
2011-02-17