麥雷

（廣東國(guó)華粵電臺(tái)山發(fā)電有限公司，廣東 江門 529228）

1 爆管過程調(diào)查

2012年11月14日20時(shí)45分，某電廠1號(hào)機(jī)組爐管泄漏檢測(cè)裝置發(fā)出泄漏檢測(cè)報(bào)警。停機(jī)后進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)末級(jí)過熱器右數(shù)第64屏向火側(cè)第4根直管發(fā)生泄漏（下文標(biāo)識(shí)為64-4），附近的第63屏第1、2、3根向火側(cè)直管端局部已吹損。泄漏部位圖紙上所處位置如圖1所示。該機(jī)組鍋爐為600MW亞臨界強(qiáng)制循環(huán)鍋爐，末級(jí)過熱器出口蒸汽溫度為541℃。末級(jí)過熱器管子材料為SA-213 T91，規(guī)格為51×6。

2 宏觀檢查

在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)末級(jí)過熱器64-4管的原始泄露管段進(jìn)行取樣，如圖3所示。對(duì)樣管的外徑和壁厚進(jìn)行了測(cè)量，如表1所示。宏觀檢查可見，爆口長(zhǎng)約35mm，開口最大寬度約為1.5mm，爆口呈狹長(zhǎng)狀，爆口附近長(zhǎng)約40mm有明顯的鼓包，爆口附近分布了許多軸線裂紋，爆口邊緣粗糙，有鈍邊，管壁減薄不太嚴(yán)重，表現(xiàn)為典型的長(zhǎng)期過熱特征。

3 金相組織形貌觀察

經(jīng)切割取樣、鑲嵌、磨樣、拋光并用氯化鐵鹽酸水溶液腐蝕，采用Leica DMI 3000型光學(xué)顯微鏡，觀察爆口附近、爆口背面以及距離爆口較遠(yuǎn)距離（400mm）向火側(cè)和背火側(cè)的橫截面組織形貌，組織形貌觀察結(jié)果表明，爆口附近的組織為鐵素體加碳化物，根據(jù)《火電廠金相檢驗(yàn)與評(píng)定技術(shù)導(dǎo)則》，評(píng)定為5級(jí)老化；爆口背面以及距離爆口較遠(yuǎn)距離向火側(cè)和背火側(cè)的組織均為鐵素體加位相分散的回火馬氏體，評(píng)定為3.5級(jí)老化。

4 顯微硬度測(cè)試

經(jīng)金相組織觀察后，在Wolpert 401MVD型維氏硬度計(jì)上進(jìn)行了顯微硬度測(cè)試，選取載荷1kg，保荷10s，測(cè)得的維氏硬度值（HV1）以及換算后的布氏硬度值（HB）如表2所示。

由表2可以看出，爆口橫截面的硬度值低于《火力發(fā)電廠金屬技術(shù)監(jiān)督規(guī)程》規(guī)定的T91的硬度控制范圍（180～250HB）；爆口背火側(cè)橫截面以及遠(yuǎn)離爆口向火側(cè)和背火側(cè)橫截面的硬度值均滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。

爆漏發(fā)生后，在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)末級(jí)過熱器100屏共1200個(gè)彎頭的出口側(cè)彎頭進(jìn)行射線普查，有33根管子存在氧化皮堆積，其中27根堆積程度低于20%，有6根堆積程度超過20%，末級(jí)過熱器64-4泄漏管的氧化皮則堆滿整個(gè)彎頭（約800g），清查出的部分氧化皮見圖1。

表1 原始泄露管段的宏觀尺寸測(cè)量結(jié)果

表1 實(shí)驗(yàn)管段顯微硬度值

5 結(jié)論和建議

通過對(duì)泄漏管段在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行的宏觀檢查、金相組織觀察和顯微硬度測(cè)試，綜合現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查和射線探傷等情況，可以認(rèn)為：

1）爆口較為狹長(zhǎng)，爆口附近分布了許多宏觀的軸線裂紋，爆口處邊緣粗糙，有鈍邊，管壁無明顯減薄，表現(xiàn)為典型的長(zhǎng)期過熱特征。

2）現(xiàn)場(chǎng)射線探傷結(jié)果表明，33根末級(jí)過熱器管的下彎頭存在不同程度的氧化皮堆積，而泄漏管（64-4管）的下彎頭中堆滿了氧化皮，堵塞最為嚴(yán)重，進(jìn)一步佐證了材料存在超溫過熱現(xiàn)象。

3）一般情況下，彎頭氧化皮堆積往往在彎頭上部的直管段產(chǎn)生不同程度的超溫現(xiàn)象。在超溫條件下運(yùn)行的T91鋼管許用應(yīng)力降低，高溫強(qiáng)度不足，從而在其相對(duì)薄弱的位置破裂。爆口位置和爆口的理化數(shù)據(jù)也是很好的證明。

針對(duì)此次泄漏事故，建議采取以下措施：

圖1 部分末級(jí)過熱器下彎頭的氧化皮

1）做好管壁清理措施，如采用化學(xué)清洗、機(jī)械去除或割管清除等方法進(jìn)行處理。

2）加強(qiáng)受熱面的熱偏差監(jiān)視和調(diào)整，防止受熱面局部長(zhǎng)期超溫運(yùn)行。

3）盡量抑制受熱面溫度周期性波動(dòng)和溫度變化速率，減緩氧化皮剝落。

4）加強(qiáng)機(jī)組運(yùn)行期間金屬溫度監(jiān)測(cè)和停爐后受熱面的檢查。

[1]技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)：火電廠金相檢驗(yàn)與評(píng)定技術(shù)導(dǎo)則（DL/T 884-2004）[Z].