电厂锅炉管系事故案例

炉侧 三通
焊缝及热 影响区
爆破口
汽12—9阀
机侧
生产事故案例一 —— 南市电厂主汽管爆破事故
• 事故情况 停机、停炉后检 查发现，主汽管道开 裂位置在汽12-9阀和 三通之间的不等边连 接焊缝处，开裂缝靠 阀门一侧，已有约4/5 圆周开裂。阀门材料 为15Cr1Mo1V，规格 φ273×28mm；三通材 料为12Cr1MoV，规格 为φ323.9×50mm。
制造、基建及调试阶段案例三
华能上海石洞口二厂超临界进口锅炉集箱存在的严重的制造焊接缺陷 • 为两台600 MW超临界机组，锅炉由CE—SULZER公司供货，部分设 备返包国内制造。其主要参数为过热器出口压力 25.4 MPa，温度为 541℃/569℃。 • 89 、 90 年经安装前安全性能检验，两台炉共有 50 只集箱的短管角焊 缝存在严重的焊接缺陷，包括裂纹、未焊透、密集型气孔、夹杂物及 焊缝和热影响区硬度偏高。经统计， No.1 炉返修率高达 80% 左右； No.2炉则为30%左右。分别在国内外进行了返修。 • 返修的主要技术关键除焊接工艺之外，还在于预热、焊后热处理工艺 和变形的控制。返修后，焊缝经100%UT、MT或PT 以及硬度检验， 均一次合格。 • 上述问题证实了进行安全性能检验、把好全过程管理第一关，即制造 质量关的重要性。
电厂锅炉管系事故案例
一. 制造、基建及调试阶段发生的事故，共介绍四例 二. 机组投入商业运行后发生的事故，共介绍十二例
廿世纪八十年代以来，全国电业安全形势不容乐 观。在锅炉、压力容器和管系范畴内发生了不少起严 重事故，如结焦、塌焦、除氧器爆破、主汽管和炉外 管频繁爆破，还有锅炉断水烧干锅和安全门拒动等。 上述事故导致厂房、设备严重损坏并人身伤亡。廿世 纪末、廿一世纪初炉外管道和支吊架事故更呈上升趋
机组投入商业运行后发生的事故案例四
• 措施： (1) 完善设计，高低压系统分开； (2) 提高阀门质量； (3) 上水完后应关紧、上锁并挂警告牌。 (4) 全面检查是否还有类似高、低压连接 情况。
机组投入商业运行后发生的事故案例五
淮北发电厂NO.2炉紧急事故放水管阀门前管段爆破造成的人 身死亡事故 机组容量为50 MW，爆破后因高温高压汽浪冲击，导致 一司炉死亡。至爆破时该机组已运行了17年。 概况： 爆破前，因汽包水位升高，即将给水自动切为手动，仍 无效，于是开启事故紧急放水隔离阀，并在盘上开启电动阀 放水。稍后水位正常，在关闭隔离阀时，该阀门前管段（设 计为φ76×6mm ）爆破，导致一司炉当场死亡。
机组投入商业运行后发生的事故案例一 • 原因剖析 (1) 熔合线和热影响区金相组织异常，与正常的回火索氏 体组织差异大； (2) 该区域显微硬度偏高，说明焊后回火热处理工艺措施 不完善。 (3)布氏硬度偏高，和上一条结果相吻合，说明该部位有 (4)此外，要特别关注支吊架状态（要普查）和管系应力 水平（要计算），因这对管道使用寿命和失效方式影响较 大。事故后已由上海电力检修公司做了支吊架普查工作， 证实支吊架情况基本正常。
上述典型事故案例供参考、借鉴，以吸取事故教 训，举一反三，采取措施，防止同类事故重演，确保 电网安全可靠运行。
第一节 制造、基建及调试阶段案例一
平圩电厂 锅水循环泵电动机线圈烫损事故两例
• 引进美国CE技术的控制循环汽包炉（600 MW ），配置三台锅水循环泵。 • 电机线圈允许承受的最高额定跳闸温度为 65℃（承受的极限温度为120℃）。
机组投入商业运行后发生的事故案例五
1 (1) 管道规格和安装工艺不合要求：爆源在薄壁管（φ76×4mm）上, 焊缝及弯头过多，二焊口间节距<150 mm ，不同管径和管壁厚度的管道 对接时没采用大小头过渡。此外，紧急事故放水管布置不合理，且管系 过长。 (2)启闭隔离门速度过快。 2 间接原因： (1) 该厂基建阶段资料因火灾烧毁，故未能按要求移交生产，使运 行单位对设备、管系等原始缺陷和验收情况不清楚。 (2)该厂对已保温好的炉外管道仅作水压试验而未定期拆除保温作 进一步检查，于是原留下的缺陷就成了“被遗忘的角落”，于是，事故 的发生就成必然。
机组投入商业运行后发生的事故案例三
教训 (1) 应举一反三，提出防范措施。应把此类管道与主汽管 同样对待，要认真落实责任制，抓好金属监督工作。 (2) 上述事故后，当时电力部副部长陆延昌曾提出(并有部 发文)：对此类管道、弯头、三通和阀门，鉴于更换工期不长、 费用亦不大，要求运行时间达10万小时的均应结合检修全部 更换！ (3) 更换的部件、管材等应有合格证，更换前要复验。 (4) 更换时，应严格执行预热、焊接和热处理工艺，焊接 热处理工作结束后应进行必要的NDT。
消音器
•事故情况 2000年3 月，第一台锅 炉吹管。吹管 后发现右侧门 传动装置与阀 体断开脱落， 板式门芯因失 去锁定力顺气 流方向处于开 启位置，有了 通路，压差降 低，另一门仍 处于关闭状态 未受损。
基建事故案例二 ———— 吴泾电厂吹管事故
制造、基建及调试阶段案例二
• 原因分析 施工单位在再热器水压前手动关闭两只专用 门，吹管前无人去操作，故仍处于关闭状态。吹 管时，由于蒸汽的冲动力大于阀门传动装置的自 锁力，传动装置与门芯脱开，导致门芯自行开启。 吹管时发现异常后，试运转指挥组决定将另一只 门开启后继续吹管，此乃边界问题分工不明确所 造成（吹管属于分系统调试，是安装方负责还是 运行调试方负责未明确） • 对策 明确职责，建立、制定各类操作卡，逐条检 查，逐项操作。
制造、基建及调试阶段案例二 • 概况 两台600 MW亚临界发电机组，低再入 口两侧设计配置两只永久性再热器水压专 用门。水压试验时关闭，吹管和运行前开 启(手动板式逆止门)。
• 系统
一、二次汽系统串联直接吹洗
汽
包
过热器
过热器出口联箱
临冲门 集粒器
再热器入口联箱
再热器水压专用门Biblioteka 再热器再热器出口联箱
机组投入商业运行后发生的事故案例一
• 教训 (1) 要按“金属监督规程”（DL438－2000） 办，其中规定弯头、三通、阀门5万小时后 应作检查，直管段则为10万小时检查； (2) 事故后分析要到位，除爆破部位母材、 焊缝、热影响区的金相、硬度试验外，还 要考虑支吊架状态及管系应力； (3) 必要时，要对爆口附近焊口进行UT和
制造、基建及调试阶段案例二
吴泾电厂八期工程蒸汽吹管时损坏再热器水压试验专用门事故
• 冲管目的：去除炉管内表面氧化物及杂物，清洁 炉管，保护汽机。 • 冲管要求：温度要变化、冲管系数＞1、靶板上不 允许有＞0.8mm的点；此外，0.2～ 0.８mm的点≯ ８点， <0.2mm的点不计。 • 冲管方式：稳压－直流炉（以利水动力分配）、 降压－汽包炉，要保持水位。 • 冲管方法：现多采用一、二次系统串联直接冲洗， 其可防再热器干烧，节约能源，缩短冲管时间。 冲管时，再热器入口要加集粒器，以收集杂物。 • 300～600MW机组冲管费用约100万元左右。
机组投入商业运行后发生的事故案例二
教训 (1) 应禁用薄壁管。已用但暂不能更换的，应限 期解决；在暂用期内应采取相应措施和加强监督。 (2) 对管系弯头、三通、阀门、直管及焊缝(包括 热影响区)应按“金属监督规程” 及时安排普查，对 薄弱环节更应跟踪监检。 (3) 应考虑支吊架的非设计工况对管道一次弯曲 应力的影响，要充分重视支吊架的检验和调整。
下降总管
下降支管
下降支管 转子
P
密 封 装 置
电 动 机 线 圈
P
过滤器 冷却水 冷却器
冷却要求：启动 初期，用低温除盐 水冷却。压力升至 2 MPa后，切换为 自身闭式循环。冷 却水经过冷却进入 电动机腔室，升压 后对线圈进行闭式 循环冷却。
冷却水升压泵的 作用是使电动机腔 室内的压力能略高 于泵体内压力。正 常时高温水不会窜 至电机腔室内(45 ℃)。设备及系统 布置见图。
制造、基建及调试阶段案例四
北仑发电厂NO.2炉因基建阶段在高温过热器管内遗留螺栓造成连续二次 爆管事故 机组额定出力为600 MW，由加拿大B&W公司制造。 96年连续两次 发现高温末级过热器泄漏，检查发现二次爆破在相同部位。割管后用内 窥镜检查发现管内有一只M16×100的螺栓。 事故暴露的问题： 制造与安装验收把关不严，未认真通球，以致把该螺栓遗留在管内， 导致管内蒸汽通流面积减少，使过热蒸汽得不到充分冷却而引起管子过 热爆破。 防止对策： • 应认真执行“电建施工验收规范”，做好通球和验收工作。 • 监造时，应确保承压部件和受热面管内无杂物。 • 安装时，对焊口敞开部位应用木塞或铁皮罩封堵。 • 系统封闭前，应重点对减温器等集箱内部用内窥镜做检查 。 总之，通过严把关、层层把关，该类事故是可以避免的。
第二节 机组投入商业运行后发生的事故案例一
上海南市电厂NO· 12炉主汽管道焊缝爆裂险酿人身伤亡 重大事故
• 概况 上海南市电厂220 t/h的自然循环汽包 炉，86年投产，至2000年事故发生日累计 运行逾八万小时。00年8月18日，汽机房８ m标高、汽12-9阀门处主汽管爆裂，即停机、 停炉。爆前一3人巡检小组经过事发处，这 一“时间差”避免了一次恶性人身伤亡， 为恶性未遂事故。
冷却水 升压泵
P
除盐水 注水阀
基建事故案例一 ——
平圩电厂炉水循环泵事故
制造、基建及调试阶段案例一
事故概况 • 例一：#1号炉启动调试阶段，过滤器前后 压差超过额定值，更换了过滤器滤芯，但 未更换端盖钢制垫片。在校验锅炉安全阀 时，锅筒内压力升高，导致过滤器端盖法 兰泄漏，随即该泵电动机线圈温度突升， 线圈烫损。 • 例二：#2号炉投用初，冷却水系统管道上 胀管式压力表铜制胀管破裂漏水，造成电 动机线圈烫损。
机组投入商业运行后发生的事故案例四
台州电厂NO· 2炉上水管爆破造成的人身死亡事故
• 概况 89年8月29日晚，400 t/h炉，低压 上水管爆破。
汽包 连 续 排 污 管
连续排污阀 （运行时常开） 高压阀门 上水泵
除盐水箱
节流阀
低压上水管
生产事故案例四 —— 台州电厂低压上水管爆破事故
•事故情况及原因 上水管二只高压 阀门起隔绝作用。由 于NO.2炉底部左侧排 污节流孔堵塞及两只 高压阀内漏，故高压、 高温介质经高压上水 门倒到低压上水管， 加之设计时无疏水泄 压和过压报警，导致 超压爆破。（阀内漏 原因为频繁排污、调 停、热胀冷缩、振动、 炉侧高温、高压介质 冲击等）。
机组投入商业运行后发生的事故案例二
山东莱芜电厂NO.2机组主蒸汽管道爆破重大事故
机组容量为125 MW，98年管道爆破时已累计运行了约 15.8万小时。该管道设计规格为φ273×25，材质为F11。爆破 部位采用的直管规格为φ273×20。 爆破导致设备、厂房受到不同程度的损坏。 原因： (1) 由于爆破管段为薄壁管，且其内表面有缺陷，构成 薄弱点，产生应力集中，长期在高温高压下运行导致强度不 足。 (2) 长期运行后金相组织变化，性能下降；且运行已>10 万小时，未及时安排普查，对薄弱环节更未能跟踪监检。 (3) 管内壁有蠕变裂源，并向外壁扩展，导致失效爆管。
机组投入商业运行后发生的事故案例三
北京第一热电厂主蒸汽管联络管和上海吴泾热电厂主蒸汽管 的防腐管爆破事故 97 年 9 月和 10 月上述二厂 NO.3 和 NO.4 机先后发生与主 汽管相连的小管道 (φ76×6 mm)的弯头爆破，事故使厂房、 设备严重受损，该二台机组至爆破时分别运行了15年和33年。 原因 这两起事故均充分暴露了目前金属监督工作中存在的漏 洞，即对这类管道重视不够，监督不力，尤其对运行时间已
制造、基建及调试阶段案例一
原因分析 • 冷却水系统某一部件发生泄漏，则冷却水系统内 除水量减少外，其压力亦会随之下降；当电动机 腔室内冷却水压力小于泵体锅水压力时，高温锅 水即会窜入电动机腔室，线圈温度瞬间就会升高， 直至线圈烫损，绝缘破坏。 预防措施 • • 将易发生泄漏的胀管式压力表更换成可靠的隔膜 式压力表。 **烫损后，电机修理费要近百万元人民币（多为英 国泰勒泵和德国KSB