锅炉重要部件的疲劳失效事件及原因分析
锅炉压力容器检测中的常见事故及检验方法分析

锅炉压力容器检测中的常见事故及检验方法分析锅炉压力容器是工业生产中常见的设备,其安全性直接关系到生产工艺的安全性和生产效率。
对锅炉压力容器的检测工作显得尤为重要。
由于使用环境和设备质量等原因,锅炉压力容器在使用过程中可能会发生一些常见的事故。
本文将对锅炉压力容器检测中的常见事故及检验方法进行分析,以期为相关行业工作者提供参考和帮助。
一、常见事故1. 泄漏锅炉压力容器发生泄漏是较为常见的事故,泄漏可能是由于容器本身存在缺陷,也可能是由于使用不当或操作失误造成的。
泄漏不仅会影响设备的正常工作,还会严重威胁工作现场的安全性。
2. 腐蚀锅炉压力容器长期处于高温高压的工作状态下,容易遭受腐蚀。
腐蚀会导致容器壁厚度减薄,从而影响容器的承压性能,严重时甚至会造成容器的破裂。
3. 疲劳锅炉压力容器在长期的工作状态下,会受到循环载荷的影响,容易产生疲劳裂纹,当疲劳裂纹扩展到一定程度时,就会导致容器的失效。
4. 过压在使用中,由于操作不当或设备故障等原因,压力容器可能会受到过高的压力,造成容器内部的应力超过允许范围,从而导致容器的变形甚至破裂。
二、检验方法1. 壁厚测量针对锅炉压力容器的腐蚀情况,可以利用超声波、射线或磁粉等非破坏检测方法对容器的壁厚进行测量,进而判断容器是否存在腐蚀缺陷。
2. 壁面检测通过对锅炉压力容器的壁面进行目测和触摸检查,可以发现一些明显的缺陷,比如裂纹、凹陷、凸起等,从而及时进行修复或更换。
4. 压力测试通过对锅炉压力容器进行静态或动态的压力测试,可以检验容器的承压性能是否符合要求,及时发现压力容器是否存在漏气、泄漏等情况。
5. 破裂断面分析在锅炉压力容器发生破裂事故时,要对破裂断面进行分析,以确定破裂的原因,并据此进行相应的改进和措施,以防止类似事故再次发生。
对锅炉压力容器的检测工作要非常重视,及时发现并解决容器存在的问题,保障设备的安全可靠性。
希望通过本文的分析,能够引起相关行业工作者的重视,提高对锅炉压力容器检测的重要性和必要性。
超(超)临界锅炉水冷壁腐蚀疲劳裂纹问题分析与处理

超(超)临界锅炉水冷壁腐蚀疲劳裂纹问题分析与处理摘要:本文对某厂采用日本三菱技术设计制造的660MW超超临界直流锅炉水冷壁腐蚀疲劳裂纹(又称横向裂纹)缺陷情况进行了介绍,对腐蚀疲劳裂纹产生原因进行了分析,同时对已采取的处理措施以及下一步将开展的检查与预防工作进行了阐述,供采用同类型锅炉的电厂间借鉴与交流。
关键词:超(超)临界、水冷壁、腐蚀疲劳裂纹0设备概况某电厂两台660MW超超临界机组直流锅炉。
锅炉采用单炉膛、П型布置、悬吊结构。
燃烧器布置在四面墙上,采用切圆燃烧方式。
炉膛水冷壁采用焊接膜式壁、内螺纹管垂直上升式,炉膛断面尺寸为19230x19268mm,水冷壁管每侧墙各432根,均为φ28.6mm×6.2mm(最小壁厚)四头螺纹管,管材均为15CrMoG。
在上下炉膛之间装设了一圈中间混合集箱以消除下炉膛工质吸热与温度的偏差。
燃烧器采用墙式切圆燃烧大风箱结构,全摆动燃烧器。
共设六层浓淡一次风口,三层油风室,十层辅助风室,一层燃尽风室。
整个燃烧器与水冷壁固定连接,并随水冷壁一起向下膨胀,燃烧器共24组,布置于四面墙上,形成一个大切圆。
燃烧器共6层煤粉喷口,每层与1台磨煤机相配,主燃烧器采用低NOX的煤粉燃烧器,每只煤粉喷嘴中间设有隔板,以增强煤粉射流刚性,在主燃燃烧器的上方为OFA喷嘴,在距上层煤粉喷嘴上方约6.0m处有四层附加燃尽风AA (AdditionalAir)喷嘴,角式布置。
1腐蚀疲劳裂纹现状1.1失效情况两台机组首次发现腐蚀疲劳裂纹缺陷时间为累计运行时间约8400小时,期间锅炉水冷壁检查时发现喷燃器中上部喷嘴附近管段向火面灰焦层表面有细密的裂纹状缺陷(称蛇腹纹)。
打磨去除灰焦层后,管外壁肉眼观察未见裂纹显示,但此问题已引起电厂相关专业注意,在其后的每次C级以上检修中,均对水冷壁中部区域以及燃烧器部位进行了检查,前期检查手段为肉眼宏观检查,发现有裂纹形成部位再抽样进行打磨表面探伤,同时确定裂纹深度。
火电厂锅炉受热面失效原因及防治措施探讨

火电厂锅炉受热面失效原因及防治措施探讨摘要:受热面是锅炉热能转化过程中的一个关键环节,它的工作状态对锅炉的安全、稳定有很大的影响。
在使用过程中,若出现管路爆裂、受热面渗漏等安全事故,将直接影响到企业的经济效益,同时对作业人员的生命安全造成极大的危害。
所以,提高设备的工作环境是非常关键的。
文章首先对火力发电厂锅炉受热面破坏的成因进行了阐述,并对如何防止其发生故障进行了探讨,从而为火力发电厂锅炉的安全、稳定提供了良好的环境。
关键词:火电厂;锅炉受热面;失效原因;防治措施锅炉的工作效率与电厂的经济效益密切相关,其运行的安全性和稳定性是其有效运转的根本保障。
受热面是锅炉热能转化的关键部件,由于种种原因,在长时间的使用中容易发生故障,影响到锅炉的安全、稳定工作。
通过对锅炉受热面失效的原因进行了归纳和分析,发现其原因有:过热、磨损、焊缝泄漏、鳞片下腐蚀、热疲劳等。
1火电厂锅炉受热面失效原因1.1过热器磨损燃煤电厂的锅炉受热面失效将会影响到供电的效率,从而影响到供电单位的生产和生活的正常运行。
过热管的失效主要是由于过热元件的磨损,长时间的撞击,会使管道的壁面变薄,从而影响到均匀的加热。
另外,由于烟气在导热时,会形成碱沉淀,如氢氧化钠,从而对受热表面的效果造成负面影响。
因此,在强化受热面时,应该适当降低摩擦系数。
1.2短时超温爆管失效现象在运行中,常出现短时间的超温爆管。
造成这一现象的主要原因是不均匀的受热。
由于冷却条件的不断恶化,使管道内的温度急剧上升。
当管壁温度超过临界温度时,其强度将会降低,如果只在高温、高压条件下工作,则会出现管爆裂现象。
若炉膛内部的动力场不稳定,使火焰中心发生偏移,使水冷壁局部热负载过大,则会出现短时间的超温爆管问题;如果焊接重叠、夹渣或其它杂质阻塞水冷壁或大量污垢,则水蒸气、水无法顺畅流通。
在汽液分配不均的情况下,发生了短时间的超温爆管问题。
在短时间内,锅炉的严重缺水也是导致超温管爆裂的主要原因。
电站锅炉事故分析word版

第十七章电站锅炉事故第一节电站锅炉事故案例、原因分析及预防我国电站锅炉占锅炉总数量的比例不高,但电站锅炉都是大型锅炉,压力高,功率大,一旦发生事故,容易造成群死群伤。
近年来,电站锅炉重大以上事故较少,但一般事故不断。
据统计表明,100MW及以上机组非计划停用所造成的电量损失中,锅炉机组故障停用损失占60%~65%,1995年100MW及以上锅炉及其主要辅机故障停用损失电量近120亿kwh。
故障停用造成的启停损失(启动用燃料、电、汽、水)若每次以3万元计,仅此一项全国每年直接经济损失就达2400万元。
与此同时每次启停,锅炉承压部件必然发生一次温度交变导致一次寿命损耗,其中直流锅炉水冷壁与分离器可能发生几百度温度的变化,从而诱发疲劳破坏,造成设备的损坏。
通过分析,造成电站锅炉事故发生的原因很多,下面主要介绍常见的三种:一、承重部件损坏造成的事故锅炉承重部件基本可以分成三类:一是受拉部件,如吊杆;二是受压部件,如钢柱、支承杆;三是受弯部件,如梁。
他们都具有突发性损坏的特点,如吊杆断裂、压杆失稳和桁架失稳。
所谓失稳或翘曲失效是指作用在支撑杆、支柱上的压力达到某一临界水平时,它们有时会突然发生例如弓起、褶皱、弯曲等几何形状上的剧烈变化。
这时从强度观点,作用力产生的应力完全在设计范围内,但剧烈的几何变形而引起的大挠度可能破坏结构的平衡,形成不稳定的构形,使其突然崩溃,即通常所谓的失稳或翘曲失效。
而吊杆的断裂因为常发生在具有应力集中特征的螺扣处,现在使用的锅炉多为悬吊式锅炉,此类锅炉由于锅炉受热面、汽水联箱、管道、烟风煤粉管道都通过支吊架、梁、桁架,由钢柱承重;并以膨胀中心为零点,向下,向四周膨胀。
一旦承重系统失效,部件脱落,部件的几何形状即发生变化,同样可以导致锅炉部件失效。
理论计算表明,一根细长的受热管可以承受很高的内压,但却不能承受一般的轴向压力,更不能承受侧向弯曲力的作用,否则将产生变形失效,导致事故发生。
火电厂大型锅炉故障分析与处理

火电厂大型锅炉故障分析与处理摘要:火电厂锅炉是火力发电厂最为重要的组成部分,对锅炉的运行和维护过程中会出现很多问题,在遇到这些问题的时候要及时总结和分析,以避免对国家和人民造成不必要的损失。
关键词:火电厂;大型锅炉;故障一、大容量锅炉承压部件爆漏事故分析锅炉承压部件的爆漏主要有“四管”爆漏,当然还包括炉内其他一些管段的泄漏和爆破。
“四管”爆漏是指锅炉水冷壁管、过热器管、再热器管和省煤器管产生泄漏及爆破。
锅炉的“四管”爆漏是火电厂中常见性、多发性故障,是长期困扰火电厂安全生产的一大难题,其引发事故率高,通常需停炉处理,故对发供电和技术经济指标影响很大。
引起四管爆漏的原因很多,包括设计、制造、安装、检修、运行及煤种等多方面,某一四管爆漏故障往往非单一因素所致,而是多种因素同时存在并交互作用的结果。
根据全国大机组锅炉四管爆漏事故的统计,磨损、焊缝、过热、腐蚀、拉裂等是引起锅炉四管爆漏的主要原因。
即:超温过热:短期过热;长期超温。
磨损:管内工质磨损;炉内飞灰、吹灰磨损。
腐蚀:管内壁腐蚀;烟气侧腐蚀;应力腐蚀。
疲劳:振动疲劳;热疲劳;腐蚀疲劳。
质量缺陷:焊接缺陷;材料缺陷。
异种钢焊接及机械损伤。
尽管锅炉“四管”爆漏的机理复杂,目前已知的有20余种,但是基于对历史数据的分析,发现绝大部分爆漏问题可以划归在三类型式中。
(1)慢性、累积型爆管:包括由蠕变、疲劳、腐蚀和磨损等引起的炉管爆漏。
这类问题一般与运行时间相关,随着机组运行累计时间的延长和设备的老化,这类问题呈现上升的趋势。
(2)先天缺陷引起的爆管:这往往由于制造、安装或检修等环节的质量控制问题引起,如焊接缺陷、缺陷部位的寿命因缺陷程度的大小变化很大。
这类炉管爆漏随时间的推移呈逐渐下降的趋势。
(3)快速、随意型爆管:这类爆管往往是由于运行中的短期异常问题引起,比如运行中的汽水回路流量中断、吹灰器异常吹损等。
与前面两类不同,这类炉管爆漏问题一般是由短期因素作用引起,它的发生机率和机组的运行时间无关。
2024锅炉事故案例

监管不力
1 1. 安全意识薄弱
一些监管人员对安全生产的重要性认识不足,缺乏有效的
监督检查措施。
2 2. 责任落实不到位
相关部门对安全生产责任落实不到位,导致安全隐患排查
和整改工作滞后。
3 3. 监管力量不足
监管人员数量不足,缺乏专业知识和经验,难以有效开展
监管工作。
4 4. 监管机制不完善
现有的安全监管机制存在漏洞,缺乏有效的奖惩机制和问
安全管理制度问题
1 1. 缺乏全面性
安全管理制度未覆盖所有潜在风险,缺乏对液化天然气锅
炉的特殊风险评估。
2 2. 执行不力
安全操作规程未严格执行,对设备维护和操作人员的培训
不足。
3 3. 缺乏监督机制
安全管理制度缺乏有效的监督机制,导致安全责任落实不
到位。
4 4. 应急预案不足
应急预案缺乏针对性,对事故发生后的处理措施不够完善
。
应急预案不完善
缺乏全面性
应急预案内容不够全面,没有覆 盖所有可能发生的突发事件。例 如,没有针对管道破裂导致泄漏 的应急预案。
缺乏针对性
现有应急预案缺乏针对性,没有 针对不同类型的突发事件制定相 应的措施。例如,没有针对爆炸 事故的具体应对流程。
演练不足
应急预案缺乏定期演练,导致员 工对预案内容不熟悉,无法在紧 急情况下快速有效地应对突发事 件。
责机制。
对事故处置的评价
迅速反应
事故发生后,化工厂立即启动 了应急预案,组织人员进行救 援和控制。
及时控制
消防人员迅速赶到现场,有效 控制了火势蔓延,防止了更大 损失。
多方协作
多个部门和机构参与事故处置 ,展现了高效协同和联动机制 。
电站锅炉水冷壁管失效分析

电站锅炉水冷壁管失效分析摘要:作为锅炉的重要组成部分,水冷壁管主要用于吸收炉膛内部高温烟气和火焰散发的热量,这个过程中水冷壁管内介质会出现受热蒸发等一系列现象,能够有效保护锅炉的炉墙,本身具有抗热疲劳性能和热传导性能。
但在电站锅炉运行过程中水冷壁管出现泄露问题会比较常见,将严重影响锅炉运行的稳定性和安全性。
因此,电站要注意这一问题,制定针对性地解决措施,避免锅炉出现故障停炉等一系列问题。
关键词:电站锅炉;水冷壁管;失效;措施某企业#5电站锅炉折焰角水冷壁管子在使用过程中发生了爆裂,现对断裂部位进行力学性能、材质成分分析,腐蚀物和管内垢样成分检测分析,以及管子劣化现象金相和硬度分析。
1电站锅炉水冷壁管泄漏原因分析1.1水循环路线不畅引起水冷壁爆管现阶段大型煤粉电站锅炉通常采用直流锅炉,自热循环方式,水冷壁通常采用螺旋管圈加垂直管圈布置方式,水循环可靠性高,辐射热量可以被及时带离,水冷壁管的运行温度控制在壁温计算规定的合理范围内。
另因自然循环中水循环在实际运行中可能出现的停滞倒流现象,使得水冷管壁内部汽水混合物的流动性无法达到预期要求,无法及时带走水冷壁管所吸收的热量,使得这些蒸汽形成汽塞,这一位置的水冷管壁无法及时冷却,管壁温度急剧升高,不仅会在一定程度上降低水冷管壁的机械强度,还会增加水冷管壁出现爆管等一系列现象的概率。
经分析,造成上述现象主要原因如下:锅炉启动过程中,水循环处于不稳定运行状态,这一时期锅炉内部火焰分布并不是非常均匀,受热较少的管壁较为容易出现水循环故障问题;锅炉内部水冷壁管壁出现严重结焦问题,影响水冷壁吸收热量,容易出现水冷壁内部水循环问题;考虑到定排时间问题,锅炉下联箱的定排门存在严重内漏现象,导致水冷壁这部分路线出现比较严重的循环问题;由于现在电网要求,部分电厂不能够长期带满负荷或者高负荷运行,长期低负荷运行成为常态。
1.2管内壁结垢对水冷壁管泄露的影响现有锅炉给水均需化学处理,通常采用CWT或者AWT,这种化学除盐水无法有效去除水中的所有盐分。
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。
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锅炉重要部件的疲劳失效事件及原因分
析
【摘要】通过对我厂锅炉设备近年来因疲劳作用而存在隐患或发生损坏的情况,对其进行分析,并阐述相应的应对措施。
【关键词】锅炉部件疲劳失效分析
1.概述
定义:零件在交变载荷下经过较长时间的工作而发生断裂的现象就叫作疲劳断裂。
1.1金属材料疲劳断裂的特点:
1.
载荷应力是交变的;
2.
载荷的作用时间较长;
3.
断裂是瞬时发生的;
4.
无论是塑性材料还是脆性材料,在疲劳断裂区都是脆性的。
综上特点,疲劳断裂是热力系统中最常见、最危险的断裂形式。
在拉伸-压缩对称的应力循环中,疲劳极限约为抗拉强度的40%。
1.2金属材料的疲劳现象,按条件不同可分为下列几种:
1.2.1高周疲劳:指在低应力(工作应力低于材料的屈服极限,甚至低于弹性
极限)条件下,应力循环周数在100000以上的疲劳。
它是最常见的一种疲劳破坏。
高周疲劳一般简称为疲劳。
1.2.2低周疲劳:指在高应力(工作应力接近材料的屈服极限)或高应变条件下,应力循环周数在10000~100000以下的疲劳。
由于交变的塑性应变在这种疲
劳破坏中起主要作用,因而,也称为塑性疲劳或应变疲劳。
1.2.3热疲劳:指由于温度变化所产生的热应力的反复作用,所造成的疲劳
破坏。
1.2.4腐蚀疲劳:指机器部件在交变载荷和腐蚀介质(如酸、碱、海水、活性
气体等)的共同作用下,所产生的疲劳破坏。
1.2.5接触疲劳:这是指机器零件的接触表面,在接触应力的反复作用下,
出现麻点剥落或表面压碎剥落,从而造成机件失效破坏。
1.3我厂易产生疲劳损坏的锅炉部件有以下:
1.3.1汽包管座、联箱管桩头及管座;
1.3.2球磨机传动部分齿轮的齿面、筒体与端盖的连接螺栓等;
1.3.3重要辅机的滚动轴承。
2.存在的问题
2.1应力疲劳造成的失效事件
2.1.1 300M#1、#2炉包覆过热器出口联箱在安装时由于未考虑到疏水管未疏
水时与联箱的温差,而且联箱疏水管的长度也较长,故在运行中,在温度差和长
度较长的综合作用下,疏水管的膨胀量要大大小于联箱的膨胀量。
且安装时未加
膨胀弯,导致运行中疏水管与联箱的角焊缝在膨胀应力的作用下产生裂纹,进而
在运行中发生泄漏。
泄漏的主要原因是由于机组多次启、停炉,该焊缝在应力疲
劳的反复作用下,在投运几年时间后就产生了裂纹导致泄漏。
图1 联箱疏水管示意图
2.1.2 300MW机组运行中,因高加系统故障停运,此时省煤器进口联箱的水
温从270℃左右骤降到除氧器水箱的水温(约180℃左右),瞬时的温度变化造
成省煤器进口联箱与省煤器管的温度冲击(热疲劳的一种),从而会产生联箱管
桩头的应力疲劳,反复多次会使管桩头产生裂纹。
图2
2.1.3 300MW机组#3、#4炉水冷壁下联箱疏水管,由于在基建安装炉顶大包时,未充分考虑疏水管的膨胀量,造成疏水管在运行中应力最大处的位置(桩头
与管子的焊口处)因机组多次启停,产生该管道的低周疲劳,在管道应力集中处
和金相组织薄弱处发生泄漏,失效处呈脆性断面或裂纹。
疏水管穿炉底大包处的
管子则是因膨胀不畅而发生类似泄漏事故。
2.1.4 300MW机组#3炉包墙疏水管,因在安装时未充分考虑横向膨胀的问题,以致机组在2020年8月初开机过程中,发生将管桩拉裂事故。
同时,该炉还在2019年11月发生A侧水冷壁下联箱疏水管因膨胀受阻在水封槽处发生桩头裂纹
泄漏事故。
均在应力最大处的位置(桩头与管子的焊口处)因机组多次启停造成
该管道的低周疲劳,在管道应力集中处和金相组织薄弱处发生泄漏,失效处呈脆
性断面或裂纹。
如下图所示:
图3 #3炉A侧水冷壁疏水管泄漏位置
2.2热疲劳造成的失效事件
带周期性负荷的机组间歇启动时,省煤器进口联箱的温度为汽包的饱和水温度(约350℃),在机组运行过程中因高加系统故障而停运时低温给水温度为180℃左右,易产生严重的热冲击,从而在联箱和管接头内壁产生热疲劳裂纹,其它联箱也可能产生这类裂纹。
另外由于我厂锅炉的吹灰器采用蒸汽吹灰,在运行中投运吹灰器时,由于吹灰系统的疏水情况不好,导致吹灰器在吹灰过程中蒸汽带水严重,对高温区域的受热面管长期冲刷,因热疲劳使管子表面产生微裂纹,这在防磨检查过程中多次发现。
2.3接触疲劳导致的失效事件
对于接触疲劳造成的失效,我厂在锅炉磨机传动部分齿轮接触面的损坏就属于此类失效,特别是磨机减速机,齿轮工作齿面因长期运行承受高强度载荷产生机械疲劳,而使齿面产生剥落,裂纹现象。
另外黔北#2炉球磨机B磨大齿轮的断齿及#1炉B磨筒体与齿轮联接螺栓断裂也是属于重负荷,低频率的应力疲劳损坏,由于目前燃煤市场的原因,煤的热质变差,为了保证锅炉燃烧的经济性,特要求加大磨机的装球量,即加大磨机的工作负荷,也大大降低了磨机重要转动部件的使用寿命。
还有锅炉风有使用滚动轴承的部位,由于锅炉通风量的加大,加重了风机的
工作负荷,同样缩短了轴承的使用寿命,出现轴承滚珠表面出现麻坑,严重的情
况还出现了滚球保持架损坏导致滚动轴承的损坏。
锅炉运行中如果出现定位装置松动或夹持不当,会使受热面管产生振动,在
管子某些部位形成机械疲劳,机械疲劳的开裂特征是沿管子横断面开裂,我厂水
冷壁管拉稀管发生过此类事件。
另研究,对于铁素体钢和奥氏体不锈钢的异种钢接头,锅炉在运行中还承受
着一定的交变应力,这种交变应力主要来源于设备启停产生的交变热应力,炉管
内气流波动引起的振动应力等。
管子内壁焊缝存在的焊瘤,势必会造成应力集中。
应力的迭加使焊接接头的熔合线附近受到了应力幅值较高的低周疲劳载荷的作用。
当载荷超过疲劳载荷的门槛值时,炉管首先在表面应力集中处形成微裂纹,进而
以疲劳方式沿薄弱环节扩展,最终穿透整个壁厚造成泄漏。
不锈钢与珠光体钢的
焊接接头出现早期失效的启动频率为30~290次。
3.处理措施
根据以上设备或部件的失效形式,采用了以下相应措施进行处理:
3.1对于因设计时未考虑膨胀的小管,采取加膨胀弯的方式加以解决,如黔
北#3炉前包墙过热器下联箱疏水管,在采用加膨胀弯后,未再发生因膨胀导致的
疲劳问题而造成的泄漏。
对于因机组投产后进行其它方面改造工程,因施工原因
会产生小管膨胀不畅的隐患,会充分预留管道的膨胀空间,避免影响小管在机组
运行中的正常膨胀。
3.2对于热疲劳造成的失效,在今后的工作拟采取以下措施:
3.2.1锅炉受热面管因运行中蒸汽吹灰器吹灰过程中,蒸汽带水吹到管子上
造成的热疲劳裂纹,在进行锅炉的防磨防爆检查过程中,仔细检查,并采取相应
的防范措施,杜绝漏检。
3.2.2对于省煤器进口联箱管桩头、水冷壁下联箱疏水管桩头等焊缝的检查,结合锅炉A修时的定检工作进行,并要求检验单位扩大检查范围。
3.2.3对于锅炉受热面管球光体钢与奥氏体钢对接焊缝的检查,按照金属技
术监督规程DLT-2016版中的规定,在到达检查年限后,结合机组的检修情况,
分批次、分范围进行无损探伤检查。
3.3对于机械疲劳,锅炉球磨机传动齿轮工作面的裂纹、断裂、剥落等情况,对设备本身存在的问题或是设计上存在的缺陷,出专题方案加以解决,另外备品
配件购买要从源头抓起,购买资质过硬的正规厂家产品,同时在设备的运行过程中,对启停频繁的磨机加强检查。
4.总结
本文对于我厂机械设备在运行过程中因疲劳原因而导致的一些隐患或故障,
经过分析,对今后工作中,加强转动机械设备的润滑油系统运行管理,使设备得
到良好的润滑和冷却,同时在进行检修工作、设备技改中应对设备可能发生膨胀
受阻、热疲劳、机械疲劳等因素时,应尽可能考虑周全,采取好相应的防范措施,以减少事故或隐患。
【参考文献】
[1]电站重要金属部件的失效及其监督中国电力出版社
[2] DLT-2016(金属技术监督规程)
[3]焊接结构的断裂行为及评定机械工业出版社
作者简介:李世权,1974年出生,男,工程师,现任黔北电厂热机部主管。