某電廠鍋爐爐水冷壁泄漏分析

摘要：文章主要結(jié)合某電廠鍋爐爐水冷壁泄漏事件，然后對其原因進(jìn)行了分析，得出了機(jī)組檢修期間暴露的主要問題，最后提出了相應(yīng)的解決措施，供大家相互交流探討。

關(guān)鍵詞：電廠鍋爐；爐水冷壁；泄露；方法

中圖分類號：TK223 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1006-8937（2014）15-0102-01

1鍋爐主要參數(shù)

鍋爐的主要參數(shù)見表1。

2事故經(jīng)過

10月24日9時10分，機(jī)組負(fù)荷850 MW，主汽壓力24.8 MPa，A、B、C、D、E磨煤機(jī)運(yùn)行，運(yùn)行無重大操作。運(yùn)行巡檢發(fā)現(xiàn)鍋爐#1冷渣斗區(qū)域有輕微泄漏聲，監(jiān)盤顯示鍋爐四管泄漏監(jiān)測裝置沒有報警信號發(fā)出（注：水冷壁最下層泄漏監(jiān)視裝置位于冷灰斗上部標(biāo)高22 m處），鍋爐補(bǔ)水量沒有明顯變化；打開鍋爐干除渣一級鋼帶尾部人孔門檢查，未見蒸汽和積水，但泄漏聲音更加明顯，確認(rèn)#1冷渣斗上方水冷壁泄漏。為避免缺陷進(jìn)一步擴(kuò)大，經(jīng)匯報電網(wǎng)調(diào)度批準(zhǔn)后，機(jī)組于24日11時開始滑停，13時18分鍋爐手動MFT，4號機(jī)組與電網(wǎng)解列。經(jīng)搶修后，機(jī)組于28日并網(wǎng)恢復(fù)運(yùn)行。

3檢查情況

3.1設(shè)備概況

本機(jī)組于2011年4月25日完成168試運(yùn)并投產(chǎn)，2012年進(jìn)行過一次擴(kuò)大性小修，2013年8月完成第一次檢查性大修。鍋爐為東方鍋爐股份有限公司制造的超超臨界參數(shù)變壓運(yùn)行直流爐。鍋爐冷灰斗水冷壁管規(guī)格為Φ38.1×7 mm，材質(zhì)15 CrMoG，管子強(qiáng)度計算所需最小壁厚為4.7 mm。

3.2本次檢查情況

25日上午進(jìn)入冷灰斗底部，宏觀檢查發(fā)現(xiàn)爐后冷灰斗斜坡與爐右側(cè)墻夾角（#3角）下部有大量蒸汽冒出，25日下午搭設(shè)腳手架后就近檢查發(fā)現(xiàn)，#3角共有4根管子發(fā)生泄漏，其中，后墻冷灰斗斜坡最右側(cè)自下向上數(shù)第8、9根各有一處Φ2 mm的孔狀小漏點。第10有兩處漏點（如圖1所示），一處Φ8 mm的半圓形漏點，左側(cè)與鰭片焊接部位有長10 mm的宏觀裂紋，另一處42 mm×16 mm的爆口，爆口呈核桃狀，邊緣鋒利、減薄較多。

第14根有一處29 mm×14 mm的爆口，爆口周圍管壁光亮，有明顯的沖刷減薄痕跡。泄漏部位附近其他管子不同程度受到高壓水汽的沖刷，其中4根管子壁厚減薄超標(biāo)，自下向上數(shù)第11根（實測最小壁厚3.8 mm）、第12根（實測最小壁厚4.2 mm）、第13根（實測最小壁厚4.5 mm）、第15根（實測最小壁厚4.6 mm）。進(jìn)一步擴(kuò)大檢查范圍，對冷灰

斗#1、#2、#4角區(qū)域螺旋水冷壁進(jìn)行檢查，水冷壁管無明顯減薄，鰭片焊接情況無異常。

3.3 #4機(jī)組大修檢查情況

今年7月機(jī)組檢查性大修期間，防磨防爆小組根據(jù)《機(jī)組大修鍋爐防磨防爆檢查計劃》，對鍋爐冷灰斗水冷壁進(jìn)行了宏觀檢查及測厚抽查，宏觀檢查冷灰斗區(qū)域水冷壁管子無明顯磨損和砸傷，管子與鰭片焊接部位檢查未發(fā)現(xiàn)有明顯缺陷。冷灰斗水冷壁測厚抽查情況良好，未發(fā)現(xiàn)管壁明顯減薄現(xiàn)象。前后墻斜坡段水冷壁從爐左第一根開始每隔10根測厚，最小測厚記錄為后墻斜坡段第80根水冷壁下部渣斗喉口部位，壁厚6.5 mm；左右兩側(cè)墻下部共抽查測厚20根，最小測厚記錄為爐右側(cè)人孔門下數(shù)第一根管子，壁厚6.7 mm。

3.4機(jī)組啟停情況

機(jī)組今年共啟停兩次，第一次是2月1日03:15由于網(wǎng)上原因調(diào)停，2月13日14：52發(fā)電并網(wǎng)。第二次是6月10日02:00機(jī)組檢查性大修停運(yùn)，8月12日12:23發(fā)電并網(wǎng)。機(jī)組啟停及升降符合過程嚴(yán)格按照運(yùn)行規(guī)程執(zhí)行，沒有超溫超壓情況發(fā)生。

4原因分析

根據(jù)現(xiàn)場漏點形貌檢查情況判斷，第一泄漏點（漏點A）為后墻冷灰斗斜坡段最右側(cè)向上數(shù)第10根管子與下側(cè)鰭片焊接部位（注：查閱圖紙此處鰭片為工地焊縫）。漏點左右側(cè)與鰭片焊縫處分別有長10 mm、3 mm的宏觀裂紋，而且此處鰭片寬度不均、有一定的弧度，本身存在較大的焊接應(yīng)力。從泄漏點A的形貌判斷，水冷壁管與鰭片焊接時存在咬邊缺陷，導(dǎo)致該部位出現(xiàn)局部應(yīng)力集中，機(jī)組后期運(yùn)行過程中，在熱應(yīng)力及拉應(yīng)力作用下，缺陷點逐步擴(kuò)展為裂紋并延伸至管子表面將管子拉裂泄漏。

第10根管子漏點A泄漏后，蒸汽向下沖刷第8、9根管子并導(dǎo)致其泄漏（漏點C、D），第8根管子上側(cè)泄漏后向上沖刷第10根管子，導(dǎo)致壁厚減薄超標(biāo)強(qiáng)度不足爆管（漏點B）。第10根管子漏點B噴出的高壓水汽沖刷爐右側(cè)墻上第14根管子，導(dǎo)致壁厚減薄超標(biāo)后強(qiáng)度不足爆管（漏點E）。

5暴露的主要問題

①鍋爐在安裝過程中，檢查的重點主要放在受熱面承壓焊口，而忽視了水冷壁鰭片對接角焊縫等非承壓焊口的質(zhì)量控制；②機(jī)組檢修期間鍋爐防磨防爆檢查不細(xì)致，只進(jìn)行了受熱面承壓部件的宏觀檢查和測厚抽查，宏觀檢查過程中未及時發(fā)現(xiàn)已經(jīng)存在的鰭片咬邊焊接缺陷。

6處理方法及結(jié)論

①更換后墻冷渣斗斜坡段最右側(cè)向上數(shù)第8、9、10、11、12、13、14、15根出現(xiàn)泄漏及減薄超標(biāo)的水冷壁管，每根長度約1.5 m。新增16道焊口100%射線探傷，焊口全部合格。②鍋爐受熱面檢修時，嚴(yán)格按照圖紙和焊接工藝施工，鰭片要進(jìn)行雙面焊接，加強(qiáng)焊接過程監(jiān)督檢查，避免出現(xiàn)咬邊、裂紋、漏焊等缺陷。③下次機(jī)組檢修期間，增加水冷壁及包墻管鰭片等非承壓焊縫檢查項目，尤其對于冷渣斗區(qū)域水冷壁作為防磨防爆的重點檢查對象，特別是對前后墻與左右墻交匯部位的轉(zhuǎn)角管及鰭片焊接情況重點檢查，并對冷渣斗區(qū)域水冷壁管分2層標(biāo)高全部測厚，詳細(xì)記錄測厚情況，如有異常及時處理。④在新機(jī)組安裝過程中，也應(yīng)按制造廠同等質(zhì)量要求，嚴(yán)格控制現(xiàn)場相關(guān)位置的焊接質(zhì)量，杜絕類此情況再次發(fā)生。

參考文獻(xiàn)：

[1] 曹文浩，猶公，程義.某電廠600 MW鍋爐水冷壁管內(nèi)壁局部腐蝕的分析研究[J].鍋爐制造，1998，(3).