鄭州某電廠(chǎng)過(guò)熱器爆管事故分析
一、事故概況及經(jīng)過(guò)
河南省鄭州某電廠(chǎng),一臺與12兆瓦發(fā)電機組配套的65噸/時(shí)鍋爐,過(guò)熱蒸汽額定壓力為3.82兆帕、額定溫度為450℃,是某鍋爐廠(chǎng)1976年的產(chǎn)品。該爐1988年初投入運行,運行到1989年4月便發(fā)生過(guò)熱器管大量脹粗及多次爆管事故,被迫停爐檢修,1989年11月25日停爐搶修時(shí),由于時(shí)間較緊,在未查明原因的情況下,將爆破的6根過(guò)熱器管在案箱根部割除,并將管口堵死,然后繼續投入使用。1990年1月20日又因大面積爆管被迫停爐大修,共更換了23根過(guò)熱器管(包括11月25日堵死的6根及部分脹粗管),造成了較大的經(jīng)濟損失。
該爐過(guò)熱器分為兩級,I級過(guò)熱器為直徑38×3.5毫米的20#鋼管,Ⅱ級過(guò)熱器直徑42×4毫米的15CrMo(鉻鉬)鋼管,爆管部位多發(fā)生在I級過(guò)熱器(I級爆管9根,Ⅱ級爆管4根),破口表面粗糙不平,破口邊緣呈鈍邊,并不鋒利,表面有較厚氧化皮,管口脹粗1—2毫米,判斷為長(cháng)期過(guò)熱而引起的爆管。
查閱該爐運行記錄,結果表明:長(cháng)期以來(lái),主蒸汽溫度多在額定溫度以下運行,沒(méi)有過(guò)熱蒸汽超溫的記錄。
查閱化學(xué)分析記錄發(fā)現,鍋爐給水品質(zhì)合格,但有一側飽和蒸汽和過(guò)熱蒸汽品質(zhì)嚴重超標,而另一側飽和蒸汽和過(guò)熱蒸汽品質(zhì)基本符合要求,化驗人員早有發(fā)現,但未引起足夠的重視,繼續在這種狀態(tài)下運行。
對脹粗較嚴重的管子進(jìn)行了割管檢查:管內積鹽嚴重,厚度達l0毫米左右,尤其在下部U型彎頭部位,管孔幾乎堵死。鍋爐投入運行僅一年,過(guò)熱器積鹽如此嚴重,說(shuō)明蒸汽受到了嚴重的污染。對于中壓以下鍋爐,蒸汽含鹽主要是因汽水分離效果不好,由機械攜帶所引起的。
對鍋筒內部進(jìn)行檢查,發(fā)現鍋筒內壁與其連接的密封角鐵的連接處,設計上為滿(mǎn)焊,但實(shí)際上制造廠(chǎng)只進(jìn)行了點(diǎn)焊;密封角鐵與汽水入口檔板連接處,制造廠(chǎng)出廠(chǎng)時(shí)為點(diǎn)焊,要求現場(chǎng)滿(mǎn)焊,但現場(chǎng)焊接質(zhì)量不好,密封性差;旋風(fēng)分離器入口結合面處石棉墊脫落。這些將導致:進(jìn)入鍋筒的汽水混合物大部分沒(méi)有經(jīng)旋風(fēng)分離器進(jìn)行一次分離,而是出現了汽水短路,在飽和蒸汽出口處直接進(jìn)行三次分離,三次分離為波形板分離器,其分離效果有限,因而引起機械攜帶。
此外,鍋筒內加藥管端頭堵頭開(kāi)焊,使鍋內加藥不能均勻的分布在鍋水中,鍋內水處理起不到應有的作用,鍋水水質(zhì)惡化,進(jìn)一步加深了過(guò)熱器的管內結垢。
綜上所述,由于鍋內水處理效果不好,蒸汽和水分離效果不好,致使過(guò)熱器積鹽垢,過(guò)熱器內蒸汽受到污染,造成過(guò)熱器爆管。
1.改進(jìn)鍋內水處理效果,保證水質(zhì)良好。
2.改進(jìn)鍋筒內部裝置,避免蒸汽機械撰帶水分,改善汽水分離效果。