蔡文河锅监师培训防磨防爆事故案例分析PPT课件.ppt

电站锅炉典型事故失效案例分析 2016 5 2020 3 18 1 一 受热面管的失效类型 1 过热爆管 1 短期过热爆管 2 长期过热爆管2 原始缺陷 1 焊接缺陷 2 对口错边 3 管材端部开裂 4 直道超标 5 变径管消薄内表面加工粗燥 6 小弯曲半径弯管内弧开裂 7 变径缩口纵向开裂 8 碰撞 9 补焊 2020 3 18 2 3 蒸汽侧腐蚀 1 氢腐蚀 2 垢下腐蚀 3 碱腐蚀 4 吸氧腐蚀 5 氯脆 6 流体加速腐蚀 7 点蚀 孔蚀 8 奥氏体不锈钢的晶间腐蚀4 烟气侧腐蚀 1 高温腐蚀燃料中含有V2O5 Na2O SO3等低熔点氧化物 在高温下 它们与管子发生化学反应生产新的氧化物 这些低熔点氧化物又会与金属表面新生成的氧化物进一步发生化学反应 生成结构松散的钒酸盐 沿着受热面管道局部区域渗入管子内部 造成高温腐蚀 一 受热面管的失效类型 2020 3 18 3 2 低温腐蚀如果温度较高 含有SO2 SO3和CO2的烟气 当遇到温度低于烟气露点 烟气中酸蒸气的凝结温度 的部件 省煤器 空气预热器 时 部件表面凝结的水膜与SO2 SO3和CO2会结合形成酸性溶液 导致受热面发生低温腐蚀 3 氯腐蚀5 疲劳 1 热疲劳 2 机械疲劳 3 腐蚀疲劳 4 高温疲劳6 磨损 1 机械磨损 2 飞灰磨损 一 受热面管的失效类型 2020 3 18 4 7 设计 安装 运行不当造成的泄漏 1 定位连接件的开裂 2 焊口拉裂8 异种钢焊接接头开裂 1 镍基焊缝熔合线开裂 2 T91侧热影响马氏体淬硬开裂9 错用材料10 管理不当 一 受热面管的失效类型 2020 3 18 5 二 电站锅炉典型事故失效案例 2020 3 18 6 1 阀门焊缝 二 电站锅炉典型事故失效案例 2020 3 18 7 1 阀门焊缝 2020 3 18 8 1 阀门焊缝 2020 3 18 9 2 主汽电动主闸门焊口爆裂 2020 3 18 10 2 主汽电动主闸门焊口爆裂 2020 3 18 11 2 主汽电动主闸门焊口爆裂 2020 3 18 12 3 P91母材及焊缝硬度超标 母材 焊缝硬度特征 检验问题 硬度转换 二次热加工 安全性评定 2020 3 18 13 3 P91母材及焊缝硬度超标 2020 3 18 14 3 P91母材及焊缝硬度超标 2020 3 18 15 3 P91母材及焊缝硬度超标 2020 3 18 16 4 某厂 5炉省煤器泄漏失效 2020 3 18 17 4 某厂 5炉省煤器泄漏失效 2020 3 18 18 4 某厂 5炉省煤器泄漏失效 2020 3 18 19 省煤器泄漏点位置管壁上存在原始孔洞 由于未知原因 通过FeAl合金对孔洞进行修补 修补工艺较差 且焊缝组织异常 其组织性能与母材存在较大差异 熔合线部位结合力不强 在省煤器温度及应力作用下 焊缝材料脱落从而导致省煤器泄露 4 某厂 5炉省煤器泄漏失效 2020 3 18 20 5 某厂某厂送酸管泄漏 2020 3 18 21 5 某厂某厂送酸管泄漏 2020 3 18 22 6 某厂小管弯管内弧裂纹 2020 3 18 23 6 某厂小管弯管内弧裂纹 2020 3 18 24 6 某厂小管弯管内弧裂纹 2020 3 18 25 7 某厂后屏再热器卡屏管泄漏 2020 3 18 26 7 某厂后屏再热器卡屏管泄漏 2020 3 18 27 8 某厂省煤器管爆裂泄漏 2020 3 18 28 8 某厂省煤器管爆裂泄漏 2020 3 18 29 8 某厂省煤器管爆裂泄漏 2020 3 18 30 8 某厂省煤器管爆裂泄漏 2020 3 18 31 9 直道缺陷 2020 3 18 32 10 工地保管不当 2020 3 18 33 11 氧化皮堵管 2020 3 18 34 鳍片裂纹 11 现场安装问题 2020 3 18 35 鳍片末端未形成圆弧过渡 易产生应力集中 并可能导致鳍片开裂 11 现场安装问题 2020 3 18 36 水冷壁有磨损凹坑 电焊擦伤弧坑 吊板未受力 11 现场安装问题 2020 3 18 37 顶棚管鳍片与穿墙管相碰 水冷壁管被氧割割伤 11 现场安装问题 2020 3 18 38 12 余热锅炉低压蒸发器流体加速腐蚀 2020 3 18 39 宏观形貌 开裂处位于焊缝上侧的热影响区 13 T91材质屏式再热器焊缝短期运行开裂 2020 3 18 40 微观形貌 13 T91材质屏式再热器焊缝短期运行开裂 2020 3 18 41 特征 1 开裂处位于焊缝的热影响区 2 焊缝 焊缝上下侧热影响区 焊缝上下侧母材组织均为 回火 马氏体 3 力学性能满足要求 4 裂纹沿晶 脆断特征 13 T91材质屏式再热器焊缝短期运行开裂 2020 3 18 42 断口金相试样维氏硬度结果 HV 13 T91材质屏式再热器焊缝短期运行开裂 2020 3 18 43 结论 焊接或热处理规范不当 措施 对发现缺陷的该排屏式再热器共计44只焊缝 全部切除并换管 13 T91材质屏式再热器焊缝短期运行开裂 2020 3 18 44 14 山东某1000MW等级机组异种钢接头焊缝 TP347HFG T91 T91侧的热影响区开裂 宏观形貌 2020 3 18 45 宏观形貌 14 山东某1000MW等级机组异种钢接头焊缝 TP347HFG T91 T91侧的热影响区开裂 2020 3 18 46 微观形貌 14 山东某1000MW等级机组异种钢接头焊缝 TP347HFG T91 T91侧的热影响区开裂 2020 3 18 47 14 山东某1000MW等级机组异种钢接头焊缝 TP347HFG T91 T91侧的热影响区开裂 2020 3 18 48 15 某厂2号炉水压试验发现 级减温器热电偶泄漏 2020 3 18 49 原因分析 该热电偶套管为旧式非加强型结构 过渡段与内部导线套管整体车削成不同直径圆柱形结构 连接部位无圆滑过渡 存在退刀槽结构应力 安装时若引线套管三角锥面未能紧紧顶住导汽管安装孔的阶梯孔壁 且使3个棱锥中的1个棱锥正面迎汽流方向 则长期运行后 热电偶套管极易受汽流冲击而产生振荡 从而在应力集中部位 根部退刀槽 产生疲劳断裂现象 15 某厂2号炉水压试验发现 级减温器热电偶泄漏 2020 3 18 50 防范措施 热电偶套管换型 采用加强型新保护套管 内部导线套管采用加厚圆锥形提高了结构强度 且根部连接部位进行了圆滑过渡 提高安装工艺 确保三角棱锥完全卡牢支撑于安装孔的阶梯孔壁 15 某厂2号炉水压试验发现 级减温器热电偶泄漏 2020 3 18 51 16 某厂1号炉水冷壁开裂 发现1号炉水冷壁右侧墙前数第75根管向火面在距中间集箱引出弯管下部约1m处管子母材发生横向裂纹泄漏 2020 3 18 52 16 某厂1号炉水冷壁开裂 2020 3 18 53 是水冷壁管局部超温以及炉墙刚性不足导致的弯曲疲劳共同作用的结果 其次由于75号管横向裂纹恰好在两侧管子的引入引出管弯头位置 该处管子直管数量减半 当管子温度不均匀等原因导致炉墙发生波浪或弯曲变形时 该处管子抵抗炉墙弯曲变形能力将减弱 即该处管子承受的弯曲应力较大 随着机组启停及工况变化 水冷壁管承受弯曲变形 尤其向火侧管子表面拉压应力变化最大 从而在局部高温和反复交变应力共同作用下 在管子表面产生疲劳裂纹 16 某厂1号炉水冷壁开裂 2020 3 18 54 17 锅炉高温再热器爆管 受热面管子均为SA 213TP347H 2020 3 18 55 17 锅炉高温再热器爆管 2020 3 18 56 18 再热器管泄露 12Cr1MoV 规格为 42 3 5mm 2020 3 18 57 18 再热器管泄露 2020 3 18 58 18 再热器管泄露 2020 3 18 59 19 水冷壁管热疲劳 20G 规格为 51 6 5mm 吹灰器中凝结水喷溅到管壁 2020 3 18 60 图示为外壁裂纹形貌 未腐蚀 19 水冷壁管热疲劳 2020 3 18 61 20 水冷壁管表面开裂 SA 210C 规格为 60 6 5mm 2020 3 18 62 20 水冷壁管表面开裂 2020 3 18 63 补焊区 补焊区 20 水冷壁管表面开裂 2020 3 18 64 20 水冷壁管表面开裂 2020 3 18 65 21 后屏再热器卡屏管补焊过程中形成热裂纹 12Cr1MoVG 规格为 63 4mm 2020 3 18 66 21 后屏再热器卡屏管补焊过程中形成热裂纹 2020 3 18 67 21 后屏再热器卡屏管补焊过程中形成热裂纹 2020 3 18 68 变径管规格为 63 5 10mm变 44 5 7mm 材质为15CrMo 22 前包墙过热器变径管泄漏 2020 3 18 69 22 前包墙过热器变径管泄漏 2020 3 18 70 15CrMo 规格为 28 6 6 2mm 23 焊接缺陷导致的水冷壁爆管 2020 3 18 71 T91 规格为 45 7 5mm 24 原始制造缺陷致过热器管子端头开裂 2020 3 18 72 24 原始制造缺陷致过热器管子端头开裂 2020 3 18 73 24 原始制造缺陷致过热器管子端头开裂 2020 3 18 74 25 奥氏体不锈钢运输问题 2020 3 18 75 26 省煤器管内壁腐蚀 2020 3 18 76 27 垢下腐蚀 锅炉给水品质不良 造成水冷壁管子内壁壁结垢严重 形成垢下腐蚀和疲劳裂纹 60 5 材质为20G 2