王慶臣　吳強(qiáng)　崔桂娟

摘 要：文章通過(guò)對(duì)HG 410/9.8-LMCl8型循環(huán)流化床電站鍋爐的水冷壁和屏式過(guò)熱器同時(shí)出現(xiàn)爆管事故的分析，就此次爆管的原因進(jìn)行了初步分析，進(jìn)而提出了今后的預(yù)防措施，僅供同行參考。

關(guān)鍵詞：循環(huán)流化床；水冷壁；屏式過(guò)熱器；爆管

中圖分類號(hào)：TM621.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-8937（2014）23-0175-02

1 鍋爐概況

鍋爐型號(hào)：HG 410/9.8-LMC18循環(huán)流化床電站鍋爐。

額定蒸發(fā)量：410 t/h。

額定蒸汽壓力：9.8 MPa。

額定蒸汽溫度：540 ℃。

給水溫度：254.5 ℃。

1.1 水冷壁

水冷壁管為∮57×5 mm，采用管子加膜片扁鋼焊制而成的膜式水冷壁，所用鋼管材料均為20 G無(wú)縫鋼管。

1.2 屏式過(guò)熱器

屏式過(guò)熱器采用∮42×5 mm無(wú)縫鋼管共6組，懸吊在爐膛上方，所用鋼管材料均為12 Cr1MoVG。

2 現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)及事故敘述

該市某電廠一臺(tái)循環(huán)流化床電站鍋爐，型號(hào)為HG 410/9.8- LMC18于2010年6月發(fā)生了水冷壁管、屏式過(guò)熱器同時(shí)爆管的停產(chǎn)事故，使用單位對(duì)鍋爐現(xiàn)場(chǎng)清理后，檢驗(yàn)人員對(duì)該爐進(jìn)行全面的檢驗(yàn)。

2.1 現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)

經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)宏觀檢驗(yàn)，水冷壁管爆管的位置為左墻右數(shù)第32根，屏式過(guò)熱器為左數(shù)第一組的最外一層管子90 ？觷彎頭的中心處，爆破點(diǎn)與水冷壁的爆破點(diǎn)處形成一個(gè)45 ？觷的夾角，且兩點(diǎn)都在非常對(duì)稱的一條斜線上，如圖1所示。水冷壁單根爆管處形成破口邊緣被拉薄的韌性斷口呈“魚嘴狀”開裂，破口邊緣鋒利減薄，裂口縱向長(zhǎng)150 mm，環(huán)向?qū)?0 mm，且管子裂口處周圍的母材無(wú)減薄、無(wú)變形、無(wú)脹粗等現(xiàn)象，如圖2所示。

屏式過(guò)熱器的爆管處為最外一排屏管的90 ？觷彎頭R的中心點(diǎn)上，過(guò)熱器管破口處形成很不規(guī)則的兩個(gè)大小不一且相連的孔洞，且破口周圍的管子母材表面有明顯的磨損減薄跡象，破口處長(zhǎng)25 mm，寬10～6 mm屏式過(guò)熱器上的防止磨損的防磨耐火材料及銷針都己被磨損脫落，使過(guò)熱器最外的一排管子彎頭整體裸露在爐膛中，如圖3所示。

2.2 檢驗(yàn)依據(jù)確認(rèn)

首先對(duì)水冷壁、屏式過(guò)熱器爆管處周圍及附近其它管子進(jìn)行測(cè)厚，水冷壁管共計(jì)測(cè)厚28點(diǎn)，減薄量不大，厚度都在4.5～4.8 mm之間，而屏式過(guò)熱器厚度僅1.5 mm，然后對(duì)屏式過(guò)熱器及水冷壁的爆管處進(jìn)行割管檢查，對(duì)過(guò)熱器12 Cr1MoVG與水冷壁管20 G管材進(jìn)行光譜分析，其檢測(cè)結(jié)果均符合GB 5310材料的標(biāo)準(zhǔn)。

3 爆管事故原因分析

3.1 屏式過(guò)熱器管爆管的原因

屏式過(guò)熱器破口處呈現(xiàn)脆性破裂，且破口處有減薄跡象，屏式過(guò)熱器下部彎頭在正常工況時(shí)，被耐火防磨材料所包覆，而在檢驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)彎頭處的耐火防磨材料都已脫落，銷釘已燒損，如圖4所示。由于彎頭處在爐膛突出且不圓滑部位，又失去防磨保護(hù)，這樣促使磨損速度加快，從而造成過(guò)熱器管彎頭處外壁磨損減薄，呈現(xiàn)的是脆性破口，而破口處周圍的壁厚已減薄至原管子的2/3厚度值。

3.2 水冷壁管爆管的原因

水冷壁管爆管處呈典型的短期過(guò)熱失效，則原因應(yīng)為屏式過(guò)熱器管首先爆破，從圖1可以看出大量的高溫高壓蒸汽直接噴刷在水冷壁管上，使水冷壁介質(zhì)冷卻不足，此時(shí)的壁溫急劇升高，使金屬的強(qiáng)度、韌性下降。因此，這次爆管事故應(yīng)為過(guò)熱器管的彎頭處首先爆破，且破口處有特別明顯的減薄，由于屏式過(guò)熱器下部彎頭處在正常工況下被耐火防磨材料所包覆，是不會(huì)出現(xiàn)管子外壁磨損沖刷減薄現(xiàn)象的，但過(guò)熱器管破口處出現(xiàn)管子外壁表面發(fā)生的金屬損耗，是因?yàn)楣茏颖粵_刷磨損使磨損速度增大，造成了減薄使其強(qiáng)度下降，根據(jù)短期過(guò)熱失效的特點(diǎn)和水冷壁管、屏式過(guò)熱器管破裂處的爆管特征，將此次水冷壁爆管制定為短期過(guò)熱失效，而過(guò)熱器管是由于沖刷磨損減薄使強(qiáng)度下降形成的脆性破壞。

4 結(jié) 語(yǔ)

這次爆管事故的直接原因是由防磨耐火層脫落引起的，通過(guò)此次爆管事故，我們?cè)趯?duì)循環(huán)流化床鍋爐電站內(nèi)部檢驗(yàn)時(shí)，不僅僅對(duì)受高溫、高壓金屬受壓部位進(jìn)行重點(diǎn)檢驗(yàn)，也要對(duì)防磨耐火材料的檢驗(yàn)高度重視，循環(huán)流化床鍋爐的各部位的防磨損部位也應(yīng)加大檢查力度，特別是在新安裝和大修檢驗(yàn)中，對(duì)于防磨損耐火材料的檢查也應(yīng)納入檢驗(yàn)計(jì)劃，對(duì)已經(jīng)出現(xiàn)的防磨耐火材料的老化、裂縫、脫落等處損壞，應(yīng)及時(shí)通知使用單位，及時(shí)更新處理，并應(yīng)對(duì)鍋爐運(yùn)行特點(diǎn)建立易損部位重點(diǎn)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，從而能達(dá)到減輕避免由于防磨耐火材料的破損脫落給鍋爐帶來(lái)的停產(chǎn)及一系列事故的目的。

參考文獻(xiàn)：

[1] 王建祥，游新民，岳建新，等.電站鍋爐爆管事故原因分析[J].理化檢驗(yàn)（物理分冊(cè)），2009，（1）.