管间振动磨损。如耒阳电厂1号炉,固定件与过热器管屏间的连接焊缝烧裂,管屏发生振动,固定件与管屏内圈发生摩擦,使管壁磨损减薄,在内压力的作用下发生爆管。
管内壁积垢、外壁氧化。如洛河电厂2号炉管内壁结垢0.7mm,使过热器壁温升高20~30℃;外壁氧化皮1.0mm,又使管壁减薄,因此爆管频繁。
7.超期服役
如黄台2号炉过热器管己运行23万h以上,管材球化、氧化严重,已出现蠕变裂纹,如不及时更换,迟早会发生爆管。
8.运行管理
在实际运行中,由于运行人员误操作及检修时未按有关规定进行或未达到有关要求而导致过热器或再热器受热面爆管的事故也时有发生。
运行调整不当。如浑江发电厂3号炉,过热器使用的材质基本都工作在材质允许的极限温度中,在运行工况发生变化时调整不当,发生瞬时超温爆管。
二、过热器爆管的根本原因及对策
二十世纪八十年代初,美国电力研究院经过长期大量研究,把锅炉爆管机理分成六大类,共22种。在22种锅炉爆管机理中,有7种受到循环化学剂的影响,12种受到动力装置维护行为的影响。我国学者结合我国电站锅炉过热器爆管事故做了大量研究,把电站锅炉过热器爆管归纳为以下九种不同的机理。
1.长期过热失效机理
长期过热是指管壁温度长期处于设计温度以上而低于材料的下临界温度,超温幅度不大但时间较长,锅炉管子发生碳化物球化,管壁氧化减薄,持久强度下降,蠕变速度加快,使管径均匀胀粗,最后在管子的最薄弱部位导致脆裂的爆管现象。这样,管子的使用寿命便短于设计使用寿命。超温程度越高,寿命越短。在正常状态下,长期超温爆管主要发生在高温过热器的外圈和高温再热器的向火面。在不正常运行状态下,低温过热器、低温再热器的向火面均可能发生长期超温爆管。长时超温爆管根据工作应力水平可分为三种:高温蠕变型、应力氧化裂纹型、氧化减薄型。
2.产生失效的原因
(1)管内汽水流量分配不均;
(2)炉内局部热负荷偏高;
(3)管子内部结垢;
(4)异物堵塞管子;
(5)错用材料;
(6)最初设计不合理。
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