摘要:本文针对某电厂600MW机组前包墙过热器在机组启停、变负荷运行期间存在交变应力通过鳍片传递至存在质量缺陷的焊缝,造成疲劳损伤直至焊缝开裂发生泄漏的事件,进行了综合分析并提出了预控措施,供同行类似问题作为参考。
关键词:过热器;包墙过热器;鳍片拉裂
一、系统介绍
某电厂两台600MW机组锅炉均为东方锅炉厂制造的DG2028/17.45-Ⅱ5型亚临界参数、自然循环、前后墙对冲燃烧方式、一次中间再热、单炉膛、平衡通风、固态排渣、尾部双烟道、全钢构架的Π型汽包炉。
从汽包顶部引出的饱和蒸汽经20根饱和蒸汽引出管进入顶棚进口集箱。在顶棚进口集箱,蒸汽分两路引出:一路蒸汽由 4 根蒸汽旁路管直接引入后竖井中隔墙上集箱,另一路蒸汽进入顶棚过热器经顶棚出口集箱再次分为两路:一路经后竖井前包墙(Φ44.5×5.5,SA-210C,共 181 根)进入后竖井包墙下部环形集箱;另一路经后竖井的顶包墙、后包墙(Φ44.5×5.5,SA-210C,共 180 根)进入后竖井包墙下部环形集箱。两路蒸汽汇合后沿后竖井两侧墙(Φ63.5×8,SA-210C,每侧 142 根)向上进入后竖井侧墙上集箱,再进入后竖井中隔墙集箱向下进入低温过热器的进口集箱。
二、事件经过
2019年12月2日21:55四川广安发电有限公司(简称广安公司)62号机组按计划调令点火成功。12月3日7:00开始向3000转冲转,并网前检查发现A侧侧包墙过热器与前包墙过热器夹角处(锅炉7楼半)异音,经判断为锅炉泄漏,滑参数停炉。
2019年12月6日,进入锅炉检查发现前包墙A侧第1根变径管(Φ63.5×8/Φ44.5×5.5,材质SA-210C)小管焊缝从炉外侧(包裹在浇注料内)逐步延伸至炉内侧最终导致包墙过热器泄漏(图1),正在更换。对泄漏区域水冷壁管、前包墙管、侧包墙管泄漏区域检查测厚,未发现吹损管。
查阅历次检修记录,前包墙A侧第1根变径管无检修记录,为基建原始安装管。2019年6月62号炉逢停必检时发现前包墙A侧第1根变径管炉内侧鳍片裂纹,打磨深度1mm,渗透探伤无裂纹,补焊恢复。
图1 焊缝裂纹
三、原因分析
1、前包墙A侧第1根变径管原始焊缝咬边(图2),存在原始焊接缺陷。本次裂纹起点为炉外侧(包裹在浇注料内)环形焊缝与鳍片焊缝交汇处,延伸至炉内侧。
2、前包墙与侧包墙、侧墙水冷壁三组受热面交汇处采用鳍片密封焊接,每组受热面介质温度不同,材料规格不同(前包墙过热器管最薄),膨胀系数不同,在机组启停、变负荷运行期间存在交变应力通过鳍片传递至存在质量缺陷的焊缝,造成疲劳损伤直至焊缝开裂发生泄漏。
四、暴露的问题
1、四管裂纹缺陷处理不彻底。2019年6月26日逢停必检时在62号炉前包墙与侧包墙过热器夹角处发现轻表面裂纹,随后对裂纹进行了打磨挖补,但未考虑打开密封盒拆开浇注料对炉外侧焊缝进行渗透探伤。未发现浇注料包裹部位还存在裂纹,逐步延伸直至裂穿发生泄漏。
2、专业技术管理不到位。2019年6月26日逢停必检时检查发现裂纹并进行挖补处理,但随后在机组检修期间未引起重视对该管进行整体更换。
图2 裂纹位置示意图
图3 泄漏位置结构示意图
五、预防措施
1、将62号炉前包墙管B侧第1根变径管处密封盒割开,打掉浇注料对炉内侧、炉外侧焊缝打磨渗透探伤。结合机组检修对其他机组相似位置割开密封盒,打掉浇注料打磨内外侧焊缝进行渗透探伤。
2、结合机组检修,逐步对锅炉四管温度、压力变化大的部位炉外侧管焊缝、鳍片打磨着色探伤,浇注料内滚动抽查打掉浇注料进行着色探伤。
3、规范检修工艺,对于此类具有扩散性质的缺陷不再采用挖补的处理方式。确实不具备更换条件的,做好记录必须在下一次机组检修时进行更换。
致谢
感谢电厂生产部锅炉、金属专工提供技术指导。
参考文献:
[1]DL 612—1996,[电力工业锅炉压力容器监察规程].
[2]DL/T 438—2009,[火力发电厂金属技术监督规程].
论文作者:田立军
论文发表刊物:《电力设备》2019年第22期
论文发表时间:2020/4/13
标签:竖井论文; 裂纹论文; 机组论文; 广安论文; 蒸汽论文; 过热器论文; 锅炉论文; 《电力设备》2019年第22期论文;