200MW机组主汽管排空气旁路管材的选用

北极星电力网技术频道作者:佚名 2008/1/23 19:24:33

关键词: 主汽管 200MW 200MW机组

1998年12月5日6:52，某厂的200MW机组主蒸汽管一排空气管的直角弯头从拉伸侧爆破，致使200MW机组停运。该排空气管靠近高压缸自动主汽门。在对此旁路管材质进行追溯时发现，其设计参数与材料选用之间存在着令人费解的矛盾。这矛盾不仅涉及到该厂200MW机组，还可能涉及到以某设计单位工程施工图为蓝本的200MW机组。为保证类似的200MW机组能长期安全运行，现将管材选用的过程和结果叙述如下。

1爆管情况及检测结果

　　排空气管直角弯头爆口呈脆性爆破，爆口轴向长度440mm，周向最宽处达90mm，爆口两侧壁厚仅5.2～5.4mm。经光谱仪检查，材质为12Cr1MoV。经超声波测厚仪检测，壁厚为6mm，管子直径为76mm。

2工程施工图提供的相关要素

　　该200MW机组是套用另一电厂200MW机组的图纸，表1列出与本文相关的要素。

3按《水管锅炉受压元件强度计算》(GB9222-88)的计算结果

3.1管子理论计算壁厚为：

式中

P——计算压力，MPa；

Dw——管子外径，mm；

φh——焊缝减弱系数；

[σ]——许用应力，MPa。

最小需要的管子壁厚为：Smin＝S1＋C(mm)

式中

C——考虑腐蚀减薄、钢管下偏差的负值

和工艺减薄的附加壁厚，mm。

3.2许用应力按下式计算：

[σ]＝η[σ]J

式中η——修正系数；

[σ]J——基本许用应力，MPa。

(a)在540℃时10CrMo910[σ]J＝52MPa。

(b)在540℃时12Cr1MoV[σ]J＝77MPa。

3.3计算结果

(1)当选用10CrMo910时的最小需要壁厚：

(2)当选用12Cr1MoV时的最小需要壁厚：

4结论

从上面的计算结果可得到以下结论：

(1)实际使用的12Cr1MoV、76×6排空气管壁厚比需要的最小壁厚7.4mm小，不能满足要求。

(2)按工程施工图提供的10CrMo910材料计算，最小需要管壁厚为10.33mm，施工图中提供的管子规格为76×8，不能满足要求。

(3)若选用国产12Cr1MoV、规格为76×8的管子，则既符合表中的材料规格，又符合表中原“参考图号及备注”的“GB5310-85”，也符合管子弯曲拉伸面减薄后的壁厚仍然不小于最小需要壁厚的要求。为此，选用国产12Cr1MoV规格为76×8的管材，更换了该厂200MW机组，主蒸汽管排空气旁路管中12Cr1MoV规格为76×6和10Cr1Mo910规格为76×8的管子。

来源：中国电站集控运行技术网

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