一起电站锅炉二次爆管事故的检验分析

王庆臣　吴强　崔桂娟

摘 要：文章通过对HG 410/9.8-LMCl8型循环流化床电站锅炉的水冷壁和屏式过热器同时出现爆管事故的分析，就此次爆管的原因进行了初步分析，进而提出了今后的预防措施，仅供同行参考。

关键词：循环流化床；水冷壁；屏式过热器；爆管

中图分类号：TM621.2 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2014）23-0175-02

1 锅炉概况

锅炉型号：HG 410/9.8-LMC18循环流化床电站锅炉。

额定蒸发量：410 t/h。

额定蒸汽压力：9.8 MPa。

额定蒸汽温度：540 ℃。

给水温度：254.5 ℃。

1.1 水冷壁

水冷壁管为∮57×5 mm，采用管子加膜片扁钢焊制而成的膜式水冷壁，所用钢管材料均为20 G无缝钢管。

1.2 屏式过热器

屏式过热器采用∮42×5 mm无缝钢管共6组，悬吊在炉膛上方，所用钢管材料均为12 Cr1MoVG。

2 现场检验及事故叙述

该市某电厂一台循环流化床电站锅炉，型号为HG 410/9.8- LMC18于2010年6月发生了水冷壁管、屏式过热器同时爆管的停产事故，使用单位对锅炉现场清理后，检验人员对该炉进行全面的检验。

2.1 现场检验

经现场宏观检验，水冷壁管爆管的位置为左墙右数第32根，屏式过热器为左数第一组的最外一层管子90 ？觷弯头的中心处，爆破点与水冷壁的爆破点处形成一个45 ？觷的夹角，且两点都在非常对称的一条斜线上，如图1所示。水冷壁单根爆管处形成破口边缘被拉薄的韧性断口呈“鱼嘴状”开裂，破口边缘锋利减薄，裂口纵向长150 mm，环向宽70 mm，且管子裂口处周围的母材无减薄、无变形、无胀粗等现象，如图2所示。

屏式过热器的爆管处为最外一排屏管的90 ？觷弯头R的中心点上，过热器管破口处形成很不规则的两个大小不一且相连的孔洞，且破口周围的管子母材表面有明显的磨损减薄迹象，破口处长25 mm，宽10～6 mm屏式过热器上的防止磨损的防磨耐火材料及销针都己被磨损脱落，使过热器最外的一排管子弯头整体裸露在炉膛中，如图3所示。

2.2 检验依据确认

首先对水冷壁、屏式过热器爆管处周围及附近其它管子进行测厚，水冷壁管共计测厚28点，减薄量不大，厚度都在4.5～4.8 mm之间，而屏式过热器厚度仅1.5 mm，然后对屏式过热器及水冷壁的爆管处进行割管检查，对过热器12 Cr1MoVG与水冷壁管20 G管材进行光谱分析，其检测结果均符合GB 5310材料的标准。

3 爆管事故原因分析

3.1 屏式过热器管爆管的原因

屏式过熱器破口处呈现脆性破裂，且破口处有减薄迹象，屏式过热器下部弯头在正常工况时，被耐火防磨材料所包覆，而在检验过程中发现弯头处的耐火防磨材料都已脱落，销钉已烧损，如图4所示。由于弯头处在炉膛突出且不圆滑部位，又失去防磨保护，这样促使磨损速度加快，从而造成过热器管弯头处外壁磨损减薄，呈现的是脆性破口，而破口处周围的壁厚已减薄至原管子的2/3厚度值。

3.2 水冷壁管爆管的原因

水冷壁管爆管处呈典型的短期过热失效，则原因应为屏式过热器管首先爆破，从图1可以看出大量的高温高压蒸汽直接喷刷在水冷壁管上，使水冷壁介质冷却不足，此时的壁温急剧升高，使金属的强度、韧性下降。因此，这次爆管事故应为过热器管的弯头处首先爆破，且破口处有特别明显的减薄，由于屏式过热器下部弯头处在正常工况下被耐火防磨材料所包覆，是不会出现管子外壁磨损冲刷减薄现象的，但过热器管破口处出现管子外壁表面发生的金属损耗，是因为管子被冲刷磨损使磨损速度增大，造成了减薄使其强度下降，根据短期过热失效的特点和水冷壁管、屏式过热器管破裂处的爆管特征，将此次水冷壁爆管制定为短期过热失效，而过热器管是由于冲刷磨损减薄使强度下降形成的脆性破坏。

4 结 语

这次爆管事故的直接原因是由防磨耐火层脱落引起的，通过此次爆管事故，我们在对循环流化床锅炉电站内部检验时，不仅仅对受高温、高压金属受压部位进行重点检验，也要对防磨耐火材料的检验高度重视，循环流化床锅炉的各部位的防磨损部位也应加大检查力度，特别是在新安装和大修检验中，对于防磨损耐火材料的检查也应纳入检验计划，对已经出现的防磨耐火材料的老化、裂缝、脱落等处损坏，应及时通知使用单位，及时更新处理，并应对锅炉运行特点建立易损部位重点进行监测，从而能达到减轻避免由于防磨耐火材料的破损脱落给锅炉带来的停产及一系列事故的目的。

参考文献：

[1] 王建祥，游新民，岳建新，等.电站锅炉爆管事故原因分析[J].理化检验（物理分册），2009，（1）.