某电厂3号锅炉立式低过-顶棚集箱连续泄漏事故原因分析

某电厂3号锅炉立式低过-顶棚集箱连续泄漏事故原因分析 某电厂3号锅炉立式低过-顶棚集箱连续泄 漏事故原因分析 甘肃电力技术23 某电厂3号锅炉立式低过一顶棚集箱 连续泄漏事故原因分析 高健王斌杨占君白涛王丽朋 (甘肃电力科学研究院甘肃省兰州市730050) 要】论述了某电厂3号锅炉立式低温过热器弯管及顶棚出口集箱连续泄漏的原因, 对事故处理 要介绍,并对提高锅炉厂制造质量和加强新建电厂设备验收检验提出了一点建议. 词】立式低过顶棚集箱泄露原因分析 口 号锅炉型号××-1065/17.5-Y~24,引进美国 . 程公司(cE)技术制造的.锅炉为亚临界 次中间再热自然循环汽包炉,采用平衡通风 角切圆燃烧,设计燃料为烟煤,锅炉设计压 35MPa,锅炉最大连续蒸发量为1065t/h.低 器为51×6,15CrMoG热轧钢管:顶棚过热 集箱规格为~365x55,材质为SA—106C.该 2008年12月正式投入运行,2009年4月l4 锅炉补水异常,随即停炉检修.至事故发生时 行不到lO00h,运行状况不好,起停比较频繁. 场查看 式低过弯管 场发现立式低过有一根弯管已爆开,另有2 已被蒸汽冲刷至部分变形.爆口及变形弯管 照片l,照片3. 照片1爆口形貌图 照片2变形弯管形貌图 照片3变形弯管形貌 爆口长90nln,宽45mm.根据爆口形貌照片可以 看到,爆破时破口张开很大,呈喇叭口状;破口边 缘锐利,减薄较多;爆口内壁十分光洁,未发生结 垢锈蚀现象,原爆口处管片已像合页样翻至一边; 根据变形弯管形貌照片可以看到,2个弯管被吹至部 分变形,已形成局部凹陷,且凹陷处较光滑,显示 为长期冲刷所致. 2.2顶棚过热器出口集箱 集箱已被吹出一内喇叭口,外壁较大,内壁较 24某电厂3号锅炉立式低过一顶棚集箱连续泄漏事故原因分析 小,且已形成通口.集箱开口处外壁尺寸为200 XlOOmm,内壁孔洞约为20XlOmm,即集箱已被吹通, 且喇叭口两侧有两组锋利刃口(为短时强力蒸汽冲 刷引起),其余部位较平整光滑;集箱旁一个吊耳已 被吹断,断口形状不规则;集箱上护板已被吹出几 个大洞,且洞口边缘下面刃口较锋利. 2.3顶棚弯管 顶棚弯管是已鳍片相连焊接而成,每隔一段有 一 个鳍片焊缝,吊耳又焊接在壁厚较薄的顶棚弯管 之上,且焊缝根部宏观检查质量较差,有疑似小孔 显示,后用细铁丝试验确认其中一个已是通孔.通 孔的开孔方向正对集箱的开口处,如果蒸汽从此处 泄漏可直接冲刷至顶棚集箱. 3测厚检查 对爆开低过弯管附近弯管进行测厚检查,爆口 边缘厚度仅1.5mm,附近5根弯管部分部位已减薄至 3mm左右,另有14根弯管也出现不同程度的减薄, 厚度在4~5mm之间,宏观显示为蒸汽冲刷引起的. 4原因分析 根据现场部位简图(图1)及上述对立式低过弯 管,顶棚出口集箱,顶棚弯管的宏观分析得知,本 次事故发生的源头是顶棚弯管上的焊接缺陷,由于 制造厂对此处焊接没有严格把关,后期的试验跟检 验都没有及时发现缺陷所在,致使缺陷遗留并最终 扩大.集箱的壁厚是55衄,要对这样厚的材料 冲刷至最后开口是需要一定时间的.通孔处的泄漏 蒸汽对集箱造成长期冲刷以致集箱减薄最后开口 (蒸汽流向见箭头1),然后从集箱出来的蒸汽对立 式低过,吊耳,护板造成不同程度的冲刷,以致吊 耳吹断,护板开孔,最后低过弯管爆开(蒸汽流向 见箭头2),蒸汽大量泄漏,从而造成锅炉补水异常. 5处理方案的制定 本次事故处理分集箱处理,低过弯管更换,顶 棚弯管及吊杆的更换修复. 对于集箱,要想从根本上解决问题,应该对集 箱受破坏部位进行更换厂方考虑到时间因素,最后 决定两套方案同时进行:一方面对其受损部位进行 补焊处理,但是要制定切实可行的焊接流程,严格 执行已制定的热处理工艺并有专人跟踪监督;另一 方面由锅炉厂负责加工一根600m左右备用集箱段, 待下次检修时择机尽快更换. 图1现场部位简图 低过弯管有18根存在不同程度的损伤,建议对 其全部更换,防止给以后运行留下隐患.可是该弯 管弯曲半径较小,一般的钢管厂都不能弯制,虽然 锅炉厂可以弯制,但是由于加工周期较长,厂方决 定联系省内有资质的钢管厂尽快弯制. 顶棚管及吊杆由锅炉厂代为加工,完成后空运 或随其它厂的发货车负责运送. 6问题与建议 近几年火电装机容量急速增大,而国内具有相 当资质的锅炉厂并没有明显增加,这样就导致一些 锅炉厂在对设备制造过程中存在重量轻质的现象, 像顶棚弯管这样的管件在出厂时都要进行无损检验 或耐压试验,如果能够及早发现问题就不会造成后 面的连环泄漏事故了;另一方面发电企业对锅炉安 装时间要求越来越短,而安装单位对设备的安装时 间一再压缩,对一些设备问题也会有所疏忽,这样 势必会给电厂以后的运行留下了安全隐患. 希望制造厂提高生产工艺水平和质量管理水平, 完善缺陷检验手段,提高检验人员工作责任心,在 以后的生产中严把质量关,避免存在缺陷的管材出 厂,争取从源头上使问题得以解决;同时厂家应加 强对设备制造质量的验收检验,以此来发现制造厂 由于工期紧张而留下的一些缺陷,从而增加锅炉运 行的安全系数. 收稿日期:2009-07—21