1025t／h锅炉屏式过热器爆管分析

［ ４］ 蔡文河、 严苏星． 《 电站 重要金 属部件 的失效及其 监督 》 ［ Ｍ］ ．
中国电ห้องสมุดไป่ตู้出版社．
结 合 以上 八 点可 判 定 爆 管原 因为 ： 由于 管 子 处 于高 温 、 高 硫等 腐蚀 性介 质 的环 境 中运行 ， 使 管外 壁 出现厚 达 ２ ． １ ６ ｍ ｍ 的氧 化 层 ； 在 受 膨 胀 力 的作 用 下 氧化层 开 裂后 裸露 出新 的金 属部 分处 于 应力 集 中 区
已超 标 。
（ ２ ） 建议 对 大 屏 过 热 器 管 进 行 壁 厚 普 查 ， 将 壁
厚小 于 ７ ． ２ ０ ｍ ｍ 的管 子进 行更 换 。
（ ３ ） 考虑 到 无 法 改善 烟 气 质 量 ， 建 议 将 与 本 次 爆 管位 置相 同区域 的大屏 过热 器 管更换 为性 能更 优 异Ｔ ９ １管材 。
保 电网发 生 Ｎ一 ２故 障时贵州东部 电 网的安 全稳定 。
（ ３ ） 针 对解 环运 行 可 能带 来 的问 题进 行 专 题 研 究， 进 一 步校 核 电网发 生严 重故 障 时的功 角稳 定 、 短 路 电流等 安全 稳定 问题 。 （ ４ ） 对新运行方式下 的电网加强管控措施 ， 及 时做好 相关 事 故处 理 预 案 ， 确 保 各 级 电 网安 全稳 定
铁 素体 和珠 光体 ， 珠 光体 球化 ３级 属正 常 范 围 ； 试 样 端 部 为正 常 的铁 素 体 和 珠 光 体组 织 ， 管 外 壁 发 现 烟
气 中的腐蚀 性介 质 在高 温 的联合 作用 下 正在对 外 壁 进 行侵 蚀 使其 整个 晶粒 的脱 落 出现宏 观情 况 下氧 化 层， 并 在氧 化层 和母 材 之 间局 部 形 成 极 易 产 生 应 力
分 要求 ， 排 除错 用管 材 的可能 。 （ ８ ） 微 观金 相 检 验 ： 爆 口侧 出 现 淬 火 及 回火 的
相 变组 织 ， 蠕变 孑 Ｌ 洞 和微 裂 纹 是 因为 管 壁严 重 减 薄
６ １
后 在 承受压 力 时产 生 的蠕 胀 所致 ； 爆 口背 侧组 织 为
图１ ５ 开 Ｖ 形坡 口 示 意 图
缝 在运 行过 程 中极 易 产 生 断 裂泄 漏 ， 给 锅 炉安 全 运 行 埋下 严重 隐患 。 因此 ， 在 进 行 换 管 焊 接 时一 定 要
避 免此 类情 况 的发 生 。
（ ７ ） 化 学 成 分 检 测 时元 素 含 量 符 合 Ｇ Ｂ ５ ３ １ ０— ２ ０ ０ ８ （ 高 压 锅 炉用 无 缝 钢 管 》 １ ２ Ｃ ｒ ｌ Ｍｏ Ｖ Ｇ 中化 学 成
器管 。
２ 结 论
（ １ ） 爆 口为脆性 断 裂 ， 呈菱形 ； 断 口边缘 粗 钝 较
整齐 ， 无 明显 塑性 变形 ， 断 口附近 出现较 多纵 生 短小 蠕变 裂纹 ； 管 外壁 出现 高 温腐 蚀 和致 密 氧化 层 斑 驳 脱落 的现 象 。 （ ２ ） 外 径 检测 时 ， 发现蠕变应变值大于 ２ ． ５ ％，
ｐ ｏ ｓ ｅ ｄ ｔ ｈ ｅ ｕ ｎ ｃ ｏ ｕ ｐ ｌ ｉ ｎ ｇ ｌ ｏ ｏ ｐ ｓ ｃ ｈ ｅ ｍｅ ｓ ｆ ｏ ｒ Ｇ ｕ ｉ ｚ ｈ ｏ ｕ Ｐ ｏ ｗｅ ｒ Ｇｒ ｉ ｄ ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｗｏ ｒ ｋ ａ ｆ ｔ ｅ ｒ ｔ ａ ｋ ｉ ｎ ｇ ｔ ｈ ｅ ｓ ｃ ｈ ｅ ｍｅ ． Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ ： ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｉｃ ｒ ｐ ｏ ｗｅ ｒ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ；ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｍａ ｇ ｎ ｅ ｔ ｉ ｃ ｌ ｏ ｏ ｐ ｎ ｅ ｔ ｗｏ ｒ ｋ；ｎ ｅ ｔ ｗｏ ｒ ｋ ｓ ｐ ｌ ｉ ｔ ｔ ｉ ｎ ｇ；Ｇｕ ｉ ｚ ｈ ｏ ｕ Ｐ ｏ ｗ ｅ ｒ Ｇｒ ｉ ｄ
所示 ） 。
进程 所形 成 的缺 陷 以及 管 壁减 薄 到一定 程度 产生 的 膨胀 蠕变 裂 纹等 叠加 作用 下 ， 最终 导致 脆性爆 破 ， 属
高温 应力 腐蚀 爆 管 。
３ 建 议 及 预 防措 施
（ １ ） 建 议 及 时更 换 外 径 蠕 变 应 变 值 超 标 （ 大 于 ２ ． ５ ％） 或外 壁 氧 化 层厚 度 大 于 ０ ． ６ ｍ ｍ 的 大屏 过 热
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ２—１ １— ２ ０ 作者简介 ：
班新 华（ １ ９ ８ ０一 ） ， 男， 中专 ， 技 术 员， 主要从 事水 、 火力发 电厂
金 属 材料 理 化检 验 与 无损 检 测 。 （ 本 文 责任 编 辑 ： 龙海丽）
再次 受到 腐蚀 ， 形成 恶性 循 环 ， 特别在 氧 化层 和母 材
运行 。
参 考 文献 ： ［ １ ］ 邓秋荃 ， 覃 剑 ．２ ０ １ ２年 广 西 ５ ０ ０ ｋ Ｖ与 ２ ２ ０ ｋ Ｖ 电磁 环 网解 环 方 式 研 究 ［Ｊ］ ．中 国 电 力教 育 ， ２ ０ １ ０ ， （ ３ ５ ）： ２ ５ ２—２ ５ ４ ． ［ ２ ］ 侯春青 ， 郑 惠 萍 ．２ ０ ０ ５年 山西 中 南 部 ５ ０ ０ ｋ Ｖ及 ２ ２ ０ ｋ Ｖ 电网 的
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ２—１ ０— ２ ６
电磁环 网运行方式研究 ［Ｊ］ ． 电网技术 ， ２ ０ ０ ５ （ １ Ｏ） ．
进， 分 阶段 开 展 ， 配 合建 设一 些 满足解 环 条件 的输 变
电设 备 ， 确 保解 环 后 各 区域 电 网安 全 稳 定运 行 。根 据上 述解 环方 案 ， 建 议 进 一 步加 强 以下 几 个 方 面 的
州 主 网解 列 ， 因此施 秉 变扩 建 ５ ０ ０ ｋ Ｖ主 变容量 是 十 分必 要 的 。
（ １ ） 解 环 后 部 分 区域 电 网供 电 能 力 不 足 ， 在 扩
建 主 变容 量或 增加 电源点前 ， 须 改造 区域 稳控 装置 ，
使 其 满足 电 网安全 稳定 运行 要求 。 （ ２ ） 对 于施秉变急 需扩建 ５ ０ ０ ｋ Ｖ主变容量 ， 以确
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ｔ ｈ ｉ ｓ ｐ ａ ｐ ｅ ｒ ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ｅ ｄ ｔ ｈ ｅ ｕ ｎ ｃ ｏ ｕ ｐ ｌ ｉ ｎ ｇ ｍｏ ｄ ｅ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ５ ０ ０ｋ Ｖ ａ ｎ ｄ ２ ２ ０ ｋ Ｖ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｍａ ｇ ｎ ｅ ｔ ｉ ｃ ｌ ｏ ｏ ｐ ｎ ｅ ｔ ｗ ｏ ｒ ｋ ｓ ｉ ｎ Ｇｕ ｉ ｚ ｈ ｏ ｕ ｐ ｏ ｗ ｅ ｒ ｄ ａ ｔ ｔ ｈ ｅ ｅ ｎ ｄ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ Ｔ ｗ ｅ ｌ ｆ ｔ ｈ Ｆ ｉ ｖ ｅ—ｙ ｅ ａ ｒ Ｐ ｌ ａ ｎ ．Ｂａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ ｐ ｏ ｗｅ ｒ ｂ ａ ｌ ａ ｎ ｃ ｅ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｐ ｏ ｗｅ ｒ ｇ ｒ ｉ ｄ ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ Ｎ 一１ ｓ ｔ ａ ｂ ｉ ｌ ｉ ｔ ｙ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ，ｔ ｈ ｅ ａ ｕ ｔ ｈ ｏ ｒ ｐ ｒ ｏ —
（ ３ ） 壁厚 检测 时 ， 发 现有 均 匀 减 薄 现象 ， 结 合 管
外壁 出现 高 温腐蚀 和 氧化 层 斑 驳 脱 落 的现 象 ， 壁 厚 减 薄是 由于 管子在 高 温 和烟气 腐蚀 情 况下致 使 外壁
产 生一层 层 氧化铁 剥 落后 造成 。 （ ４ ） 氧化层 厚度 已大大超过 Ｄ Ｌ ／ Ｔ ４ ３ ８—２ ０ ０ ９ 《 火 力发 电厂金 属 技 术 监 督 规 程 》 ９ ． ３ ． １ ２中规 定 的
工作 。
作者简介 ：
张
丹（ １ ９ ８ ４一 ） ， 男， 本科 ， 助理 工程 师 ， 主要从 事 电力 系统
调度工作。
（ 本 文 责任 编 辑 ： 刘
媛）
Ｒｅ ｓ ｅ ａｒ ｃ ｈ ｏ ｎ ｔ ｈｅ ｕｎｃ ｏ ｕ ｐｌ ｉ ｎ ｇ ｍｏ ｄｅ ｏ ｆ ｔ ｈｅ ５ ０ ０ ｋＶ ａ ｎ ｄ ２ ２ ０ｋ Ｖ
第１ 期
班新华 ， 等： １ ０ ２ ５ ｔ ／ ｈ 锅 炉 屏 式 过 热 器 爆 管 分 析
条件 下对 外壁 进行 侵蚀 ， 使 其整 个 晶粒 发生脱 落 ， 并
在氧 化层 和母 材 之 间 形 成 极 易 产 生 应 力 集 中 的尖 角， 使 裂 纹不 断 向纵深 发展 ， 从 而发 生 泄 漏 （ 如图 １ ４
４ 结 论 及 建 议
解环 方 案 根 据 贵州 电 网具 体 的 网架 情 况 ， 结 合
贵州 电网“ 十 二五 ” 规划 ， 尽 可能 做 到 电网分 区域 供
电， 电 网潮 流分 布 得 到 优 化 ， 使 得 解 环 方 案 容 易 实
施， ２ ２ ０ ｋ Ｖ线 路 开 断 数 量 少 ， 经 济 性 较 好 。然 而 电 网解 环运 行后 区域 电 网 的供 电可 靠 性 可 能会 下 降 ， 但 可 以解 决一 些 电磁环 网运 行 时造成 的局部 区域 电 网供 电卡 脖子 、 线路 Ｎ一１ 过 流等 突 出问题 。 随着 贵 州 电网 的不 断 发 展 ， 部 分 区域 电 网在 建 设 的初期 网架 结构 相 对 薄 弱 ， 解 环 工 作 仍 需 循 序 渐
１ ． ０ ｍ ｍ 的 台阶 ， 即Ｐ ≥１ ． ０ ｍ ｍ（ 如图 １ ５所 示 ） 。该 焊
（ ５ ） 壁厚 校 核 ， 实 测 最 小 壁 厚 小 于 理 论 计 算 壁
厚值 ， 管 壁减 薄超 标 。
（ ６ ） 硬度 检测 时 发 现 硬 度 值 均 超 过 《 火 力 发 电
厂 金属 技 术 监 督规 程 》 附录 Ｃ中 １ ２ Ｃ ｒ ｌ Ｍｏ Ｖ 硬 度最 大值 １ ７ ９ ＨＢ， 这是 由于产生 淬火 组织 所 致 。
０． ６ｍｍ 。
４ 由本次爆 管事故扩展 的联想
由于管 壁 的均匀 减 薄再加 上 管子一 定 程度 的胀
粗， 使管 外 径与 原规 格变 化程 度不 大 ， 检 修 人员 在换
管 焊接 时稍 不注 意就 会 忽略壁 厚 和管径 的变化 而将
管 子对 接 。这种 情 况 下 属 于 等外 径 不 等 内径 焊 接 ， 在 开 Ｖ形 坡 口极 易 造 成 对 接 后 内 壁 出现 大 于 等 于
ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｍａ ｇ ｎ ｅ ｔ ｉ ｃ ｌ ｏ ｏ ｐ ｎｅ ｔ ｗｏ ｒ ｋ ｓ ｉ ｎ Ｇｕ ｉ ｚ ｈ ｏ ｕ Ｐｏ ｗｅ ｒ Ｇｒ ｉ ｄ
Ｚｈａ ｎｇ Ｄａ ｎ， Ｗａ ｎｇ Ｃｈｅ ｎｇ ｌ ｉ ａ ｎｇ
（ Ｇ ｕ ｉ ｚ ｈ ｏ ｕ Ｐ ｏ ｗ ｅ ｒ Ｄ ｉ ｓ ｐ ａ ｔ ｃ ｈ ｉ ｎ ｇ＆ Ｃ ｏ ｍｍ ｕ ｎ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｃ ｅ ｎ ｔ ｅ ｒ ， Ｇ ｕ ｉ ｙ ａ ｎ ｇ ５ ５ ０ ０ ０ ２ Ｇ ｕ ｉ ｚ ｈ ｏ ｕ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
集 中的尖 角状 开 口侵蚀 进程 。
参 考 文献 ：
［ １ ］ Ｄ Ｌ ／ Ｔ ４ ３ ８—２ ０ ０ ９ （ （ 火力发电厂金属技术 监督规 程》 ［ ｓ ］ ．
［ ２ ］ Ｇ Ｂ ／ Ｔ ９ ２ ２ ２— ２ ０ ０ ８ （ 水管锅炉受压元件强度计算》 ［ Ｓ］ ． ［ ３ ］ 庄 肖曾 、 俞画屏、 颜家珍． 《 电 厂金 属 与金 属 监 督 》 ［ Ｍ］ ， 中 国 电 力出版社．
之 间局部 形成 极易 产生 应力 集 中的尖角 状开 口侵 蚀
（ 下转 第 ３页 ）
・
２ ５・
第 １期
张
丹， 等： 贵州电网 ５ ０ ０ ｋ Ｖ与 ２ ２ ０ ｋ Ｖ 电磁 环 网解 环 方式 研 究
施秉 变 区域 电 网为 单 主 变 供 电 ， 且 区域 电 网 内
无２ ２ ０ ｋ Ｖ 电源 装 机 ， 供 电可靠 性 较 低 ， 暂 不 具 备 解 环条 件 。而且 贵州 东 部 电 网与 贵 州 主 网联 系 薄 弱 ， 仅通 过福 施双 回线 路相 连 ， 一旦 双 回线路 故 障断 开 ， 东部 铜仁 变 、 松桃 变 、 施 秉 变 区域 电 网将 有 可能 与贵