弯头错用钢材长期过热爆管
锅炉高温段过热器管爆管原因分析及预防
锅炉高温段过热器管爆管原因分析及预防引言随着锅炉的普及和应用，人们对锅炉安全和运行的考虑也越来越多。
传统的锅炉高温段过热器管一旦发生爆管，就会造成重大的财产和人员的伤亡。
因此，对于锅炉高温段过热器管的爆管原因分析和预防显得尤为重要。
锅炉高温段过热器管爆管原因分析综合性原因1. 腐蚀过热器区域的金属管子会受到环境气体的腐蚀，导致管壁变薄，从而失去了承受压力的能力。
2. 疲劳经常在高温下工作的过热器管由于受到持续的热膨胀和冷缩作用，会经历多次的压力变化，从而导致管子的疲劳破坏。
3. 金属脆化当管子处于高温状态下，金属会受到高温的影响，导致硬度和韧性降低，从而在承受压力的时候发生运动破裂。
4. 缺陷引起的破损过热器管在制造和加工过程中可能会存在一些缺陷，这些缺陷在高温和高压的作用下容易发生破损。
组成部分原因1. 气侯原因气侯原因是高温段过热器管爆管的重要原因，特别是在环境气体腐蚀严重的情况下，会导致管子的不可逆损失并在产生内外腐蚀后发生破裂。
2. 运行水质问题运行水质问题也是过热器管爆管的原因之一，水中的化学物质、氧和碳酸盐等物质会使管壁腐蚀和脆化。
3. 工艺因素工艺因素包括了制造、加工、装配和运行过程中的各种评估和监测测量等问题。
如果工艺不到位，或者管壁厚度不符合要求，也有可能发生管子破裂。
实际中的案例分析实例一一座已经运营四年的燃煤锅炉，出现了高温段过热器管破裂的故障，造成了一个巨大的爆炸。
经过分析，发现裂纹萌生于焊接接头。
原因在于过热器管量具的设置不够有效，工艺导致焊接接头存在缺陷，加上较高的运行温度和压力作用下，导致管子破裂。
实例二一座锅炉的水壁管壁在运营三十年后，发生了不可修复的裂纹，原因在于长时间的水侵泡腐蚀，管壁变薄导致管子破裂。
锅炉高温段过热器管爆管的预防管理措施1. 定期检查修复对高温段过热器管的检查和修复非常重要，定期检查和有效的修复可以避免管子发生破损。
2. 安装监测装置在管子中安装温度计、裂纹探头等监测装置，可以及时发现管子的情况和管理问题。
最全，过热器爆管原因...
最全，过热器爆管原因...一过热器爆管的直接原因造成过热器、再热器爆管的直接原因有很多，主要可以从以下几个方面来进行分析。
1.1设计因素1.热力计算结果与实际不符热力计算不准的焦点在于炉膛的传热计算，即如何从理论计算上较合理的确定炉膛出口烟温和屏式过热器的传热系数缺乏经验，致使过热器受热面的面积布置不够恰当，造成一、二次汽温偏离设计值或受热面超温。
2.设计时选用系数不合理如华能上安电厂由B&W公司设计、制造的“W”型锅炉，选用了不合理的受热面系数，使炉膛出口烟温实测值比设计值高80～100℃；又如富拉尔基发电总厂2号炉（HG-670/140-6型）选用的锅炉高宽比不合理，使炉膛出口实测烟温高于设计值160℃。
3.炉膛选型不当我国大容量锅炉的早期产品，除计算方法上存在问题外，缺乏根据燃料特性选择炉膛尺寸的可靠依据，使设计出的炉膛不能适应煤种多变的运行条件。
炉膛结构不合理，导致过热器超温爆管。
炉膛高度偏高，引起汽温偏低。
相反，炉膛高度偏低则引起超温。
4.过热器系统结构设计及受热面布置不合理调研结果表明，对于大容量电站锅炉，过热器结构设计及受热面布置不合理，是导致一、二次汽温偏离设计值或受热面超温爆管的主要原因之一。
过热器系统结构设计及受热面布置的不合理性体现在以下几个方面：（1）过热器管组的进出口集箱的引入、引出方式布置不当，使蒸汽在集箱中流动时静压变化过大而造成较大的流量偏差。
（2）对于蒸汽由径向引入进口集箱的并联管组，因进口集箱与引入管的三通处形成局部涡流，使得该涡流区附近管组的流量较小，从而引起较大的流量偏差。
引进美国CE公司技术设计的配300MW和600MW机组的控制循环锅炉屏再与末再之间不设中间混合集箱，屏再的各种偏差被带到末级去，导致末级再热器产生过大的热偏差。
如宝钢自备电厂、华能福州和大连电厂配350MW机组锅炉，石横电厂配300MW机组锅炉以及平坪电厂配600MW机组锅炉再热器超温均与此有关。
锅炉爆管典型事故案例及分析
锅炉典型事故案例及分析第一节锅炉承压部件泄露或爆破事故大型火力发电机组的非停事故大部分是由锅炉引起的。
随着锅炉机组容量增大，“四管”爆泄事故呈现增多趋势，严重影响锅炉的安全性，对机组运行的经济性影响也很大。
有的电厂因过热器、再热器管壁长期超温爆管，不得不降低汽温5~10℃运行；而主汽温度和再热汽温度每降低10℃，机组的供电煤耗将增加0.7~1.1g/kWh；主蒸汽压力每降低1MPa，将影响供电煤耗2g/kWh。
为了防止锅炉承压部件爆泄事故，必须严格执行《实施细则》中关于防止承压部件爆泄的措施及相关规程制度。
一.锅炉承压部件泄露或爆破的现象及原因（一）“四管”爆泄的现象水冷壁、过热器、再热器、省煤器在承受压力条件下破损，称为爆管。
受热面泄露时，炉膛或烟道内有爆破或泄露声，烟气温度降低、两侧烟温偏差增大，排烟温度降低，引风机出力增大，炉膛负压指示偏正。
省煤器泄露时，在省煤器灰斗中可以看到湿灰甚至灰水渗出，给水流量不正常地大于蒸汽流量，泄露侧空预器热风温度降低；过热器和再热器泄露时蒸汽压力下降，蒸汽温度不稳定，泄露处由明显泄露声；水冷壁爆破时，炉膛内发出强烈响声，炉膛向外冒烟、冒火和冒汽，燃烧不稳定甚至发生锅炉灭火，锅炉炉膛出口温度降低，主汽压、主汽温下降较快，给水量大量增加。
受热面炉管泄露后，发现或停炉不及时往往会冲刷其他管段，造成事故扩大。
（二）锅炉爆管原因（1）锅炉运行中操作不当，炉管受热或冷却不均匀，产生较大的应力。
1)冷炉进水时，水温或上水速度不符合规定；启动时，升温升压或升负荷速度过快；停炉时冷却过快。
2)机组在启停或变工况运行时，工作压力周期性变化导致机械应力周期性变化；同时，高温蒸汽管道和部件由于温度交变产生热应力，两者共同作用造成承压部件发生疲劳破坏。
（2）运行中汽温超限，使管子过热，蠕变速度加快1)超温与过热。
超温是指金属超过额定温度运行。
超温分为长期超温和短期超温，长期超温和短期超温是一个相对概念，没有严格时间限定。
过热器爆管的根本原因及对策
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1.1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。
1.2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。
1.3故障位置(1)高温蠕变型和应力氧化裂纹型主要发生在高温过热器的外圈的向火面；在不正常的情况下，低温过热器也可能发生；(2)氧化减薄型主要发生在再热器中。
1.4爆口特征长期过热爆管的破口形貌，具有蠕变断裂的一般特性。
管子破口呈脆性断口特征。
爆口粗糙，边缘为不平整的钝边，爆口处管壁厚度减薄不多。
管壁发生蠕胀，管径胀粗情况与管子材料有关，碳钢管径胀粗较大。
20号钢高压锅炉低温过热器管破裂，最大胀粗值达管径的15%，而12CrMoV钢高温过热器管破裂只有管径5%左右的胀粗。
(1)高温蠕变型a.管子的蠕胀量明显超过金属监督的规定值，爆口边缘较钝；b.爆口周围氧化皮有密集的纵向裂纹，内外壁氧化皮比短时超温爆管厚，超温程度越低，时间越长，则氧化皮越厚和氧化皮的纵向裂纹分布的范围也越广；c.在爆口周围的较大范围内存在着蠕变空洞和微裂纹；d.向火侧管子表面已完全球化；e.弯头处的组织可能发生再结晶；f.向火侧和背火侧的碳化物球化程度差别较大，一般向火侧的碳化物己完全球化。
TP347H不锈钢高温过热器爆管原因分析
TP347H不锈钢高温过热器爆管原因分析高荣;张少军【摘要】内蒙古华电卓资发电有限公司4×200 MW空冷机组1号锅炉高温过热器在试生产期间连续发生爆裂泄漏,对爆破管取样进行宏观观察及微观检测试验等综合分析,确认引起爆管的原因为高温过热器管节流孔堵塞,影响了蒸汽的循环流动,从而导致受热面管子超温爆管.通过采用电子内窥镜检查,将过热器管节流孔处有异物堵塞的高温过热器管全部进行了更换,处理后再未发生因节流孔堵塞而发生的爆管现象.【期刊名称】《内蒙古电力技术》【年(卷),期】2013(031)001【总页数】4页(P116-118,122)【关键词】TP347H不锈钢;高温过热器;爆管;节流孔堵塞;超温【作者】高荣;张少军【作者单位】内蒙古电力科学研究院,内蒙古呼和浩特010020【正文语种】中文【中图分类】TM621.2;TM201.41 爆管事故概述内蒙古华电卓资发电有限公司4×200 MW空冷机组的锅炉由无锡华光锅炉股份有限公司制造，型号为UG-670/13.7-M，超高压一次中间再热、自然循环固态排渣煤粉炉。
过热蒸汽设计压力13.7 MPa，过热蒸汽设计温度540℃[1]。
1号机组在试生产期间，锅炉高温过热器管连续发生2次爆管事故。
第1次爆破管位置为左数24排、前数第3根直管（取样为1号）；第2次爆破管位置为左数23排、前数第5根直管（取样为2号）。
爆破管材质均为TP347H，属于奥氏体不锈钢，直径51mm，厚6.5 mm[1]。
2 爆管原因查找2.1 宏观特征分析2次爆口均在向火侧，不同于火电厂以往常用的珠光体耐热钢的爆口形态。
爆口较大，形状无规则（见图1），且爆口边缘有的部分已缺失（见图2），既不符合短时过热爆口特征，又不符合长时过热爆口特征。
2个爆口虽宏观形态各异，但均为脆性爆口，边缘粗钝、减薄较少、爆口旁边的管径基本未涨粗；爆口附近向火、背火管壁均开裂，爆口附近内、外表面均有纵向裂纹，与长时过热的裂纹相似。
电站锅炉水冷壁管和过热器管爆管失效分析
电站锅炉水冷壁管和过热器管爆管失效分析摘要：锅炉是人类生产生活中的一个主要装备和设施。
在锅炉的工作过程中产生了许多不安定的原因，一旦不能及时消除，就可以造成锅炉事故的发生。
本文首先介绍了锅炉常见的爆管原因，同时分析了电站锅炉水冷壁管和过热器管爆管的原因，并提出了相关的措施。
关键词：锅炉；过热器管；爆管；水冷壁管在各种锅炉事故中，除了锅炉自爆事件以外，锅炉爆管事件是最严重的事件，也是最危急的事件。
由于锅炉爆管事件是一个比较普遍的事件，屡有发生，如果处理不善则后果更加严重。
而且一旦爆管破裂处面积较大，会直接损伤邻近的水冷壁管，并使邻近的管壁喷出物穿孔，从而破坏电气设备，冲塌锅壁，引起重大的财产损失和伤亡事故，也可以在短时内引起锅炉的剧烈缺水，使火灾事故进一步扩大，所以寻找出爆管的成因，并采取相应安全措施是十分有必要的。
一.锅炉常见的爆管原因1.1安装制造缺陷水冷壁管材生产过程中的砂眼以及其他问题产生的管材质量问题；水冷壁安装问题以及锅炉设计不合理而导致的水循环条件破坏，都可能产生爆管[1]。
1.2材质劣化超温超压运行使水冷壁管过热，管子长时间在高温高压环境下工作，不仅会出现热变、裂纹和应力松弛等变化过程，同时还会导致材质进行内部结构和特性的变化。
包括珠光体球化、石墨化，还有合金元件的重复分配等。
1.3运行管理不当司炉员作业不良，高压锅炉温度上升或降温速度过快，炉管内部受热及冷却不平衡形成了很大的应力，导致承压水件产生了疲劳损伤现象；炉水给水质量长时间超标，水体不符合国家标准，由于缺乏有效水体处理或水质监督管理不严，使管中结垢或者产生堵管现象或发生在垢下锈蚀，导致局部热电阻力增加而导致管壁过热，硬度下降；锅炉长时间带病运转，明知锅炉存在重大安全隐患或安全保障及实时通信装置失效的情形下仍不适时处理，并继续运转[2]。
二.电站锅炉水冷壁管管爆分析锅炉高温水冷壁管的主要功能是吸取炉膛出口中高温火焰及烟尘的放射热能，利用热传导和对流换热使其输送给管中的水分并在管内形成水蒸气，同时，具有减轻锅壁高温、防护锅壁的功能。
浅析钢管爆管原因及预防措施
浅析钢管爆管原因及预防措施从人民大桥DN400钢管爆管，分析产生钢管爆管的原因，提出了预防措施和管理方法，为今后工程设计、施工、运行管理提供借鉴。
标签：钢管；应力；爆管2009年11月17日和12月20日，人民大桥下北侧和南侧DN400钢管相继发生爆管，对堤塘和供水管网安全运行构成潜在威胁。
从近几年的统计数据看，钢管爆管在突发性爆管中占有一定的比例，因此有必要对爆管原因进行分析，采取一些预防爆管事故的措施和管理方法，为今后管道工程的设计、施工和运行管理提供借鉴和依据。
1、爆管特点爆管现象表明：爆管时间：在冬季凌晨气温较低时，（冷空气来袭，温差大）爆管位置：第一次发生在架空裸露管直管段，第二次发生在埋地管上弯弯头前，管道破坏产生在焊接缝且上端面环向开裂，裂缝宽度为1-2.5CM，长度约钢管周长的1/3。
由于钢管对温度变化非常敏感，温差会使钢管产生膨胀或收缩，当管道是刚性接口时会生产很大的拉应力。
从爆管现象分析，钢管爆管发生在冬季低温时焊缝开裂，说明管道存在很大的轴向拉应力将薄弱断面拉开，从而发生爆管。
2、产生钢管爆管的原因分析2.1应力作用埋设在地下的钢管，在土压力、水压及温度变化等作用下，产生以下几种应力：环向拉应力，环向弯曲应力，温差纵向拉应力，纵向弯曲应力或承口开裂应力，其中纵向应力的破坏较大。
金属管道对温度变化非常敏感，埋在地下的给水管既受坏境温度变化的影响，又受管中流动着的水体温度变化的影响.温度变化将使管线产生膨胀或收缩。
当管线是刚性接口时，会产生很大的拉应力，应力大小由管内外温差，受约束程度决定。
2.2腐蚀作用钢管腐蚀主要是电化学腐蚀，与地下水水质、土壤成分有密切关系。
一旦防腐层过薄或受到破坏，钢管外露就会在管道的局部形成电化学腐蚀集中点，导致钢管的强烈腐蚀。
特别是未作防腐处理的焊缝往往是电化学腐蚀集中的地方。
腐蚀会使管壁减薄，强度降低，是促使爆管的原因之一。
2.3气囊与水击如果管道设计、施工时没有足够的排气阀或安装位置不合适都会使管道内存在水气状态，形成气囊。
受热面爆管应急处置方案
受热面爆管应急处置方案受热面爆管是工业生产中常见的突发事件之一，其对生产的影响非常大，甚至会对人员安全造成威胁和经济损失。
下面将对受热面爆管的应急处置方案进行详细分析。
受热面爆管的定义受热面爆管是指在高温、高压下管道、锅炉等容器因热应力、系统压力或材料失效等原因导致管道损坏，使高温、高压介质突然向外喷出，造成较大的安全事故。
受热面爆管的原因在工业生产过程中，受热面爆管主要有以下几种原因：1.管道压力过高：管道在运行时，如管道内介质压力大于允许压力，管道将因受压过大引起损坏，从而出现受热面爆管。
2.高温热应力：油、水等介质的温度太高，超过了管道材料设计温度，导致管道发生塑性变形或脆性破裂，从而发生受热面爆管。
3.管道材料失效：长期使用后材料老化，破裂、开裂、缺陷等现象增多，造成管道失效，从而发生受热面爆管。
受热面爆管的应急处置方案受热面爆管是一种极为严重的事故，因此在发生这种事故时，必须立即采取紧急应对措施。
下面给出关于受热面爆管的应急处置方案：步骤一：安全撤离当发生受热面爆管事故时，应立即采取安全撤离措施，确保人员的生命安全。
撤离方案应由现场工作人员事先制订，方案中应包含急救和疏散细节、人员定位、逃生通道和逃生地点，以及事发时的应对措施和紧急联系方式等。
步骤二：切断介质介质切断是一个常见的应急处置措施。
当发生受热面爆管事故时，应关闭管路阀门或电磁阀，切断介质的进入，从而避免进一步加剧爆炸事故。
切断介质前，需要先全面了解管道对于介质切断能力的评估，确定介质切断的退出点和流程，以免造成更大的损害。
步骤三：降低压力当管道发生受热面爆管事故时，应及时降低管道内的压力，从而避免安全事故的扩散。
降低压力的方式有多种，包括逐步开启安全阀，泄压到安全范围，或者安装压力降低装置等。
降低压力时，需要遵守压力释放程序和工作人员的安全标准操作规程。
步骤四：紧急维修受热面爆管事故爆管是由于管子材料、强度等锅炉本体弱点造成的，一旦发生会造成人员的生命安全严重威胁以及企业的形象受损。
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弯头错用钢材长期过热爆
管
Revised by Hanlin on 10 January 2021
弯头错用钢材，长期过热爆管【简述】2009年12月11日，某电厂1号机因主蒸汽变侧至启动疏水扩容器的疏水管弯头错用钢材，管道长期过热，材质老化，运行中弯头背弧面发生爆破，机组停运。
【事故经过】事故前工况：1号机组带功率333MW运行，主汽压力
17.70MPa，给水流量941t/h，蒸汽流量969t/h，其他参数无异常。
2009年12月11日05时53分，运行人员听到汽轮机房突然传来一声巨响和持续的蒸汽泄漏声，经派人现场检查发现1号机附近有大量蒸汽喷出，人员无法进入现场详细检查，立即对1号机组进行降压、降负荷。
06时17分，经中调同意，1号发电机解列。
07时01分，检查发现1号机主蒸汽变侧至启动疏水扩容器的疏水管上往下第3个弯头背弧面发生爆破。
机组停运后，立即组织安排抢修工作。
14日12时10分，抢修工作结束。
14日21时58分，机组恢复运行。
【事故原因】
爆口位置为弯头背弧面，形状为梭形，长约240mm，最宽约70mm；边缘最薄处厚8.4mm,无明显减薄，脱落的破片窄而长（长约225mm×宽约
30mm），从爆口宏观分析看，为过热爆管。
经材质光谱半定量分析,爆口
弯头无Cr、Mo、V合金元素，为碳钢材料。
根据《火力发电厂金属材料选用导则》（DL/T715-2000），碳钢材料的钢号应用范围在壁温≤425℃的蒸汽管道、集箱，而该段主蒸汽管道疏水的介质温度在540℃。
从以上分析可知，由于爆管弯头错用钢材，存在长期过热现象，导致材质老化，直至出现蠕变裂纹后爆破，是造成此次事故的直接原因。
【防范措施】
1.在新机组基建安装阶段，要加强监督管理和过程控制，坚决杜绝建设安装工作的随意性，杜绝错用钢材事件的重复发生。
要严格高压焊接工艺管理，严格按照规程使用焊工代号钢印，建立完善责任追究机制。
同时要同步建立机、炉外管道的台帐，确保资料台帐与机组同步移交生产。
2.严格按照金属技术监督规程和集团公司机炉外管管理有关要求，成立工作小组，从完善基础资料、台帐入手，认真开展普查工作，认真排查每一段管材、管件，确保材质、规格符合设计要求，并确保台帐帐实相符。
3.在对机、炉外管道清查过程中，对底数不清而又没有检修机会的机组，要按照《防止电力生产重大事故二十五项重点要求实施导则》防止人身伤亡事故的有关要求，在高温疏放水管道周围设置警戒围栏，悬挂
警示牌，严禁人员进入，严格控制人员在附近集聚，确保不发生人身伤害事故。