3.故障位置
常发生在过热器高热流区域的管子外表面。
4.防止措施
防止热疲劳产生的措施有改变交变应力集中区域的部件结构;改变运行参数以减少压力和温度梯度的变化幅度;设计时应考虑间歇运行造成的热胀冷缩;避免运行时机械振动;调整管屏间的流量分配,减少热偏差和相邻管壁的温度;适当提高吹灰介质的温度,降低热冲击。
V2O5和Na2S04等低熔点化合物破坏管子外表面的氧化保护层,与金属部件相互作用,在界面上生成新的松散结构的氧化物,使管壁减薄,导致爆管。
2.产生失效的原因
(1)燃料中含有V、Na和S等低熔点化合物;
(2)局部烟温过高,腐蚀性的低熔点化合物粘附在金属表面,导致高温腐蚀;
(3)腐蚀区内的覆盖物、烟气中的还原性气体和烟气的直接冲刷,将促进高温腐蚀的产生。
3.故障位置
高温腐蚀常发生在过热器及吊挂和定位零件的向火侧外表面。
4.爆口特征
(l)裂纹萌生于管子外壁,断口为脆性厚唇式;
(2)沿纵向开裂,在相当于时钟面10点和2点处有浅沟槽腐蚀坑,呈鼠啃状;
(3)外壁有明显减薄,但不均匀,无明显胀粗;
(4)外壁有氧化垢,呈鳄鱼皮花样,垢中含黄色、白色、褐色产物,垢较疏松,为熔融状沉积物,最内层氧化物为硬而脆的黑灰色。
5.防止措施
防止高温腐蚀的方法有控制局部烟温,防止低熔点腐蚀性化合物贴附在金属表面上;使烟气流程合理,尽量减少热偏差;在燃煤锅炉中加入CaSO4和MgSO4等附加剂;易发生高温腐蚀的区域采用表面防护层或设置挡板;除去管子表面的附着物。
2.8异种金属焊接
1.失效机理及原因
焊接接头处因两种金属的蠕变强度不匹配,以及焊缝界面附近的碳近移,使异种金属焊接界面断裂失效。其中,两种金属的蠕变强度相差极大是异种金属焊接早期失效的主要原因。
2.故障位置
常发生在过热器出口两种金属的焊接接头处,当焊缝的蠕变强度相当于其中一种金属的蠕变强度时,断裂发生在另一种金属的焊缝界面上。
3.防止措施
稳定运行是减少异种金属焊接失效最关键的因素;当两种金属焊接时,在其中加入具有中间蠕变强度的过渡段,使焊缝界面两侧蠕变强度差值明显减少;在过渡段的两侧选用性质不同的焊条,使其分别与两种金属的性质相匹配。
2.9质量控制失误
质量控制失误是指在制造、安装、运行中由于外界失误的因素所造成的损坏。质量控制失误的原因有:维修损伤;化学清理损伤;管材缺陷(管材金属不合格或错用管材);焊接缺陷等。加强电厂运行、检修及各种制度的管理是防止质量控制失误出现的有效手段。
3 结论
造成大型电站锅炉过热器爆管的原因很多,只有对过热器爆管的直接原因和根本原因进行综合分析,才能从根本上解决锅炉爆管问题,有效地防止锅炉过热器爆管事故的发生。
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