某電廠鍋爐爐水冷壁泄漏分析

摘要：文章主要結合某電廠鍋爐爐水冷壁泄漏事件，然后對其原因進行了分析，得出了機組檢修期間暴露的主要問題，最后提出了相應的解決措施，供大家相互交流探討。

關鍵詞：電廠鍋爐；爐水冷壁；泄露；方法

中圖分類號：TK223 文獻標識碼：A文章編號：1006-8937（2014）15-0102-01

1鍋爐主要參數

鍋爐的主要參數見表1。

2事故經過

10月24日9時10分，機組負荷850 MW，主汽壓力24.8 MPa，A、B、C、D、E磨煤機運行，運行無重大操作。運行巡檢發現鍋爐#1冷渣斗區域有輕微泄漏聲，監盤顯示鍋爐四管泄漏監測裝置沒有報警信號發出（注：水冷壁最下層泄漏監視裝置位于冷灰斗上部標高22 m處），鍋爐補水量沒有明顯變化；打開鍋爐干除渣一級鋼帶尾部人孔門檢查，未見蒸汽和積水，但泄漏聲音更加明顯，確認#1冷渣斗上方水冷壁泄漏。為避免缺陷進一步擴大，經匯報電網調度批準后，機組于24日11時開始滑停，13時18分鍋爐手動MFT，4號機組與電網解列。經搶修后，機組于28日并網恢復運行。

3檢查情況

3.1設備概況

本機組于2011年4月25日完成168試運并投產，2012年進行過一次擴大性小修，2013年8月完成第一次檢查性大修。鍋爐為東方鍋爐股份有限公司制造的超超臨界參數變壓運行直流爐。鍋爐冷灰斗水冷壁管規格為Φ38.1×7 mm，材質15 CrMoG，管子強度計算所需最小壁厚為4.7 mm。

3.2本次檢查情況

25日上午進入冷灰斗底部，宏觀檢查發現爐后冷灰斗斜坡與爐右側墻夾角（#3角）下部有大量蒸汽冒出，25日下午搭設腳手架后就近檢查發現，#3角共有4根管子發生泄漏，其中，后墻冷灰斗斜坡最右側自下向上數第8、9根各有一處Φ2 mm的孔狀小漏點。第10有兩處漏點（如圖1所示），一處Φ8 mm的半圓形漏點，左側與鰭片焊接部位有長10 mm的宏觀裂紋，另一處42 mm×16 mm的爆口，爆口呈核桃狀，邊緣鋒利、減薄較多。

第14根有一處29 mm×14 mm的爆口，爆口周圍管壁光亮，有明顯的沖刷減薄痕跡。泄漏部位附近其他管子不同程度受到高壓水汽的沖刷，其中4根管子壁厚減薄超標，自下向上數第11根（實測最小壁厚3.8 mm）、第12根（實測最小壁厚4.2 mm）、第13根（實測最小壁厚4.5 mm）、第15根（實測最小壁厚4.6 mm）。進一步擴大檢查范圍，對冷灰

斗#1、#2、#4角區域螺旋水冷壁進行檢查，水冷壁管無明顯減薄，鰭片焊接情況無異常。

3.3 #4機組大修檢查情況

今年7月機組檢查性大修期間，防磨防爆小組根據《機組大修鍋爐防磨防爆檢查計劃》，對鍋爐冷灰斗水冷壁進行了宏觀檢查及測厚抽查，宏觀檢查冷灰斗區域水冷壁管子無明顯磨損和砸傷，管子與鰭片焊接部位檢查未發現有明顯缺陷。冷灰斗水冷壁測厚抽查情況良好，未發現管壁明顯減薄現象。前后墻斜坡段水冷壁從爐左第一根開始每隔10根測厚，最小測厚記錄為后墻斜坡段第80根水冷壁下部渣斗喉口部位，壁厚6.5 mm；左右兩側墻下部共抽查測厚20根，最小測厚記錄為爐右側人孔門下數第一根管子，壁厚6.7 mm。

3.4機組啟停情況

機組今年共啟停兩次，第一次是2月1日03:15由于網上原因調停，2月13日14：52發電并網。第二次是6月10日02:00機組檢查性大修停運，8月12日12:23發電并網。機組啟停及升降符合過程嚴格按照運行規程執行，沒有超溫超壓情況發生。

4原因分析

根據現場漏點形貌檢查情況判斷，第一泄漏點（漏點A）為后墻冷灰斗斜坡段最右側向上數第10根管子與下側鰭片焊接部位（注：查閱圖紙此處鰭片為工地焊縫）。漏點左右側與鰭片焊縫處分別有長10 mm、3 mm的宏觀裂紋，而且此處鰭片寬度不均、有一定的弧度，本身存在較大的焊接應力。從泄漏點A的形貌判斷，水冷壁管與鰭片焊接時存在咬邊缺陷，導致該部位出現局部應力集中，機組后期運行過程中，在熱應力及拉應力作用下，缺陷點逐步擴展為裂紋并延伸至管子表面將管子拉裂泄漏。

第10根管子漏點A泄漏后，蒸汽向下沖刷第8、9根管子并導致其泄漏（漏點C、D），第8根管子上側泄漏后向上沖刷第10根管子，導致壁厚減薄超標強度不足爆管（漏點B）。第10根管子漏點B噴出的高壓水汽沖刷爐右側墻上第14根管子，導致壁厚減薄超標后強度不足爆管（漏點E）。

5暴露的主要問題

①鍋爐在安裝過程中，檢查的重點主要放在受熱面承壓焊口，而忽視了水冷壁鰭片對接角焊縫等非承壓焊口的質量控制；②機組檢修期間鍋爐防磨防爆檢查不細致，只進行了受熱面承壓部件的宏觀檢查和測厚抽查，宏觀檢查過程中未及時發現已經存在的鰭片咬邊焊接缺陷。

6處理方法及結論

①更換后墻冷渣斗斜坡段最右側向上數第8、9、10、11、12、13、14、15根出現泄漏及減薄超標的水冷壁管，每根長度約1.5 m。新增16道焊口100%射線探傷，焊口全部合格。②鍋爐受熱面檢修時，嚴格按照圖紙和焊接工藝施工，鰭片要進行雙面焊接，加強焊接過程監督檢查，避免出現咬邊、裂紋、漏焊等缺陷。③下次機組檢修期間，增加水冷壁及包墻管鰭片等非承壓焊縫檢查項目，尤其對于冷渣斗區域水冷壁作為防磨防爆的重點檢查對象，特別是對前后墻與左右墻交匯部位的轉角管及鰭片焊接情況重點檢查，并對冷渣斗區域水冷壁管分2層標高全部測厚，詳細記錄測厚情況，如有異常及時處理。④在新機組安裝過程中，也應按制造廠同等質量要求，嚴格控制現場相關位置的焊接質量，杜絕類此情況再次發生。

參考文獻：

[1] 曹文浩，猶公，程義.某電廠600 MW鍋爐水冷壁管內壁局部腐蝕的分析研究[J].鍋爐制造，1998，(3).