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(yùn)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(yùn)，機(jī)組累計(jì)運(yùn)行時(shí)間約1.6萬h。漏點(diǎn)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(diǎn)相互對(duì)吹，見圖3。吹灰器下方第二根直管上Φ10mm的漏點(diǎn)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(duì)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(duì)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(duì)泄漏管試樣進(jìn)行力學(xué)性能試驗(yàn)，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(gè)樣，力學(xué)性能試驗(yàn)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(yàn)結(jié)果