鍋爐水冷壁管泄漏原因分析

SG-1913/25.4-M966型超臨界直流爐，單爐膛、采用四角切圓燃燒方式、Π型全鋼架懸吊結(jié)構(gòu)、露天布置燃煤鍋爐。爐膛由膜式水冷壁組成，從爐膛冷灰斗水冷壁下集箱（標(biāo)高8300mm）到標(biāo)高49670mm處采用螺旋管圈，此上方為垂直管圈。水冷壁螺旋管圈水平傾角為13.9498°，螺旋管規(guī)格為Φ38.16.36mm，材質(zhì)為SA213-T12。

該鍋爐2007年7月投產(chǎn)運行，2010年4月21日爐膛A1吹灰器下方水冷壁管出現(xiàn)泄漏導(dǎo)致事故停運，機(jī)組累計運行時間約1.6萬h。漏點位于A1吹灰器密封罩殼內(nèi)，吹灰器孔下方第二根水冷壁管與密封鰭片焊接端部，見圖1所示。

1 宏觀檢查

A1吹灰器套管燒損，澆注料脫落，見圖2。吹灰器孔下方讓管和吹灰器下方第二根直管上有明顯的泄漏點相互對吹，見圖3。吹灰器下方第二根直管上Φ10mm的漏點右側(cè)有一條裂紋，裂紋開口寬度約0.5mm，周向長度約50mm，見圖4。泄漏管外壁呈正常的銹紅色，管徑無明顯脹粗，泄漏孔有明顯的吹損痕跡，管裂紋起源于管上側(cè)密封鰭片的端頭，沿鰭片角焊縫根部擴(kuò)展并向管內(nèi)壁發(fā)展，裂紋呈周向，基本對稱于鰭片兩側(cè)。

2 化學(xué)成分

圖1 水冷壁泄漏位置

圖2 A1吹灰器套管損壞圖

圖3 A1吹灰器下方水冷壁管泄漏

圖4 水冷壁管裂紋

圖5 金相、力學(xué)性能取樣位置

表1 化學(xué)成分分析結(jié)果

圖6 金相組織（200×）

圖7 微觀裂紋（100×）

化學(xué)成分分析結(jié)果見表1。T12管的化學(xué)成分符合 ASME SA-213標(biāo)準(zhǔn)。

3 金相組織

對裂紋處取樣進(jìn)行了金相分析，取樣位置見圖5，組織為鐵素體+珠光體見圖6。管外壁有許多橫向裂紋見圖7。

4 力學(xué)性能

對泄漏管試樣進(jìn)行力學(xué)性能試驗，取樣位置見圖5所示位置管子爐內(nèi)側(cè)和爐外側(cè)各取1個樣，力學(xué)性能試驗結(jié)果見表2。T12管的力學(xué)性能符合 ASME SA-213標(biāo)準(zhǔn)。吹灰器閥門內(nèi)漏。嚴(yán)格執(zhí)行吹灰疏水管理，避免吹灰蒸汽帶水而導(dǎo)致受熱面管發(fā)生熱疲勞開裂、吹損管子等泄漏事故。

表2 力學(xué)性能試驗結(jié)果