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摘 要：某电厂超临界直流锅炉后竖井前包墙于起炉后发生爆管泄漏，本文主要对此次爆管原因进行分析并提出相应的建议和处理措施，为其他电厂类似缺陷现场处理提供参考依据，保障机组的安全稳定运行。
关键词：锅炉 前包墙 爆管 缺陷
1 前沿
超临界机组与亚临界机组相比，热效率高、热耗低，当前已经成为电网的主力机组。但是，由于锅炉压力、温度等参数的提高，服役环境较差的“四管”的爆管泄露的风险开始增大，非计划停机事故增多。
某电厂2×600MW超临界国产引进型机组，锅炉为上海锅炉厂有限公司设计，是SG-1913/25.4-M950型燃煤超临界参数变压运行螺旋管圈直流炉，采用四角切圆燃烧方式、一次中间再热、单炉膛、平衡通风、固态排渣、全钢悬吊结构Π型露天布置。该锅炉包墙过热器除炉前顶棚为散管外其余均为鳍片结构。机组停机检修完毕，锅炉点火启动后，发现包墙管泄露爆管。为了查找原因，对爆管部位进行了理化和力学性能等综合分析。
2 主要原因及分析
本锅炉包墙过热器除炉前顶棚为散管外其余均为鳍片结构，材质为T12，前包墙结构见图1。爆管后经对样管进行“化学成份分析”、“力学性能分析”等试验，部分试验数据见表1、2，所得数据均符合相关标准要求。图2、3为爆口部位与正常部位金相组织照片，经分析组织正常。现结合现场勘查，提出以下几点原因：
2.1原因1
现场裂纹处理不当，导致裂纹的二次出现，并加速扩展。安装过程中考虑到锅炉运行过程中产生的膨胀应力，在安装过程中对鳍片进行了打止裂孔等方法，见图4。锅炉由于启停次数频繁及运行原因，在开缝边缘产生裂纹并扩展，见图5。现场检修对裂纹进行打磨消除后，并未对打磨部位进行补焊而是直接进行止裂处理，止裂孔的加工不规范且靠近管子边缘焊缝，加剧了应力集中，导致裂纹的再次产生和继续扩展，最终导致管子被拉裂，直至泄露爆管，见图6。
2.2原因2
定位卡脱落，导致散管摆动加剧，裂纹形成及扩展速度加快。经现场勘察，发现前包墙散管每12屏为1组，由两层定位卡分别固定，见图7。目的是为了防止散管摆动加剧，导致散管与鳍片链接部位开裂。管卡脱落后未能及时发现，散管没有收到应有的束缚，加剧震动，止裂孔应力集中部位裂纹迅速产生并开裂。
2.3原因3
锅炉启动前裂纹已经产生，由于没有通过无损检测手段对开缝部位及裂纹消除部位进行进一步检查，使得裂纹漏检，而导致裂纹进一步延伸至管子。
3 处理措施及建议
1）对于开缝尖端的裂纹及距离管子较远的裂纹可在裂纹尖端一定距离打止裂孔，即在裂纹端点外0.5 t ~1.0 t（ t 为板厚）处钻制‘止裂孔’作为应急措施，止裂孔应加工规范，并符合GB50205-2011《钢结构工程施工质量验收规范》、GB50500-2010《建筑结构加固工程施工质量验收规范》要求。
2）对裂纹已经延伸至管子边缘及裂纹有延伸至管子倾向的，须打磨消缺后进行无损检测确认裂纹已经消除，补焊后再次进行无损探伤或可对原有缺陷位置进行彻底割除，对缺陷切除后剩余鳍片应按照图4中虚线所示进行加工。
3）为避免因管子振动而形成的交变应力破坏，将脱落的定位卡按照原始规格重新加工并进行安装。但要注意，安装时管卡要安装紧固，防止管子未被束缚住的现象。
4）应对开缝及止裂孔部位定期进行检查，确保裂纹及时发现和消除。
参考文献
[1]庄肖曾等 电厂金属与金属监督.中国电力出版社.1999
[2]胡荫平 电站锅炉手册.中国电力出版社.2005
[3]GB 50500-2010 《建筑结构加固工程施工质量验收规范》
[4]GB 50205-2011 《钢结构工程施工质量验收规范》
论文作者:李鹏刚1, 王强2
论文发表刊物:《中国电业》2019年第09期
论文发表时间:2019/9/5
标签：裂纹论文; 裂孔论文; 锅炉论文; 部位论文; 机组论文; 原因论文; 应力论文; 《中国电业》2019年第09期论文;