锅炉水冷壁管泄漏原因分析

SG-1913/25.4-M966型超临界直流炉，单炉膛、采用四角切圆燃烧方式、Π型全钢架悬吊结构、露天布置燃煤锅炉。炉膛由膜式水冷壁组成，从炉膛冷灰斗水冷壁下集箱（标高8300mm）到标高49670mm处采用螺旋管圈，此上方为垂直管圈。水冷壁螺旋管圈水平倾角为13.9498°，螺旋管规格为Φ38.16.36mm，材质为SA213-T12。

该锅炉2007年7月投产运行，2010年4月21日炉膛A1吹灰器下方水冷壁管出现泄漏导致事故停运，机组累计运行时间约1.6万h。漏点位于A1吹灰器密封罩壳内，吹灰器孔下方第二根水冷壁管与密封鳍片焊接端部，见图1所示。

1 宏观检查

A1吹灰器套管烧损，浇注料脱落，见图2。吹灰器孔下方让管和吹灰器下方第二根直管上有明显的泄漏点相互对吹，见图3。吹灰器下方第二根直管上Φ10mm的漏点右侧有一条裂纹，裂纹开口宽度约0.5mm，周向长度约50mm，见图4。泄漏管外壁呈正常的锈红色，管径无明显胀粗，泄漏孔有明显的吹损痕迹，管裂纹起源于管上侧密封鳍片的端头，沿鳍片角焊缝根部扩展并向管内壁发展，裂纹呈周向，基本对称于鳍片两侧。

2 化学成分

图1 水冷壁泄漏位置

图2 A1吹灰器套管损坏图

图3 A1吹灰器下方水冷壁管泄漏

图4 水冷壁管裂纹

图5 金相、力学性能取样位置

表1 化学成分分析结果

图6 金相组织（200×）

图7 微观裂纹（100×）

化学成分分析结果见表1。T12管的化学成分符合 ASME SA-213标准。

3 金相组织

对裂纹处取样进行了金相分析，取样位置见图5，组织为铁素体+珠光体见图6。管外壁有许多横向裂纹见图7。

4 力学性能

对泄漏管试样进行力学性能试验，取样位置见图5所示位置管子炉内侧和炉外侧各取1个样，力学性能试验结果见表2。T12管的力学性能符合 ASME SA-213标准。吹灰器阀门内漏。严格执行吹灰疏水管理，避免吹灰蒸汽带水而导致受热面管发生热疲劳开裂、吹损管子等泄漏事故。

表2 力学性能试验结果