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《鍋爐爆管典型事故案例及分析.doc》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、鍋爐典型事故案例及分析第一節(jié)鍋爐承壓部件泄露或爆破事故大型火力發(fā)電機(jī)組的非停事故大部分是由鍋爐引起的。隨著鍋爐機(jī)組容量增大，“四管”爆泄事故呈現(xiàn)增多趨勢(shì)，嚴(yán)重影響鍋爐的安全性，對(duì)機(jī)組運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性影響也很大。有的電廠因過熱器、再熱器管壁長期超溫爆管，不得不降低汽溫5?10°C運(yùn)行；而主汽溫度和再熱汽溫度每降低10°C,機(jī)組的供電煤耗將增加0.7?l.lg/kWh；主蒸汽壓力每降低IMPa,將影響供電煤耗2g/kWh。為了防止鍋爐承壓部件爆泄事故，必須嚴(yán)格執(zhí)行《實(shí)施細(xì)則》中關(guān)于防止承壓部件爆泄的措施及相關(guān)規(guī)程制度。一.鍋爐承壓部件泄
2、露或爆破的現(xiàn)象及原因（一）“四管”爆泄的現(xiàn)象水冷壁、過熱器、再熱器、省煤器在承受壓力條件下破損，稱為爆管。受熱面泄露時(shí)，爐膛或煙道內(nèi)有爆破或泄露聲，煙氣溫度降低、兩側(cè)煙溫偏弟增大，排煙溫度降低，引風(fēng)機(jī)出力增大，爐膛負(fù)壓指示偏正。省煤器泄露時(shí)，在省煤器灰斗屮可以看到濕灰甚至灰水滲出，給水流量不止常地大于蒸汽流量，泄露側(cè)空預(yù)器熱風(fēng)溫度降低；過熱器和再熱器泄露時(shí)蒸汽壓力下降，蒸汽溫度不穩(wěn)定，泄露處由明顯泄露聲；水冷壁爆破時(shí)，爐膛內(nèi)發(fā)出強(qiáng)烈響聲，爐膛向外冒煙、冒火和冒汽，燃燒不穩(wěn)定甚至發(fā)生鍋爐滅火，鍋爐爐膛出口溫度降低，主汽壓、主汽溫下
3、降較快，給水量大量增加。受熱面爐管泄露后，發(fā)現(xiàn)或停爐不及時(shí)往往會(huì)沖刷其他管段，造成事故擴(kuò)大。（一-）鍋爐爆管原因（1）鍋爐運(yùn)行中操作不當(dāng)，爐管受熱或冷卻不均勻，產(chǎn)生較大的應(yīng)力。1）冷爐進(jìn)水時(shí)，水溫或上水速度不符合規(guī)定；啟動(dòng)時(shí)，升溫升壓或升負(fù)荷速度過快；停爐吋冷卻過快。2）機(jī)組在啟停或變工況運(yùn)行時(shí)，工作壓力周期性變化導(dǎo)致機(jī)械應(yīng)力周期性變化；同時(shí)，高溫蒸汽管道和部件由于溫度交變產(chǎn)生熱應(yīng)力，兩者共同作用造成承壓部件發(fā)生疲勞破壞。（2）運(yùn)行中汽溫超限，使管子過熱，蠕變速度加快1）超溫與過熱。超溫是指金屬超過額定溫度運(yùn)行。超溫分為長期超溫
4、和短期超溫，長期超溫和短期超溫是一個(gè)相對(duì)概念，沒有嚴(yán)格時(shí)間限定。超溫是指運(yùn)行而言，過熱是針對(duì)爆管而言。過熱可分為長期過熱和短期過熱兩大類，長期過熱爆管是指金屬在應(yīng)力和超溫溫度的長期作用下導(dǎo)致爆破，其溫度水平耍比短期過熱的水平低很多，通常不超過鋼的臨界點(diǎn)溫度。短期過熱爆管是指，在短期內(nèi)由于管子溫度升高在應(yīng)力作用下爆破，其溫度水平較高，通常超過鋼的臨界點(diǎn)溫度，會(huì)導(dǎo)致金屬組織變化發(fā)生相變。長期過熱是一個(gè)緩慢的過程，鍋爐運(yùn)彳亍中管子長期處于設(shè)計(jì)溫度以上而低于材料的的下臨界溫度，逐漸發(fā)生碳化物球化、管壁氧化減薄、持久強(qiáng)度下降、蠕變速度加快
5、而導(dǎo)致爆管。根據(jù)工作應(yīng)力水平,長期過熱爆管可分為三類：高溫蠕變型、應(yīng)力氧化裂紋型和氧化減薄型。高溫蠕變型、應(yīng)力氧化裂紋型過熱爆管主要發(fā)生在過熱器中,氧化減薄型過熱爆管主要發(fā)生在再熱器中。長期過熱的主要原因包括?熱偏差、熱力計(jì)算失誤、錯(cuò)用鋼材及異物堵塞。短期過熱是一個(gè)突發(fā)過程，運(yùn)行中管子金屬溫度超過材料的下臨界溫度，因內(nèi)部介質(zhì)壓力作用發(fā)生爆裂。短期過熱通常發(fā)生在水冷壁、過熱器和再熱器向火面。長期過熱與短期過熱爆管特征見表1-2-1o長期過熱與短期過熱爆管特征項(xiàng)H高溫蠕變型應(yīng)力氧化型氧化減薄型短期過熱型蠕變量超過金屬監(jiān)督規(guī)定值接近或
6、低于金屬監(jiān)督規(guī)定值不明顯不明顯爆口形狀爆口邊緣鈍爆口邊緣鈍，呈典型唇狀爆口邊緣鈍爆口塑性變形大，管徑變粗，爆口呈喇叭狀薄唇型氧化皮爆口周圍氧化皮有密集縱向裂紋爆口周圍氧化皮有多條縱向裂紋，由內(nèi)壁向外壁擴(kuò)展，內(nèi)外氧化皮分層氧化皮厚度達(dá)IT.5mm,管子嚴(yán)重減薄，內(nèi)外氧化皮分層，均勻氧化管子外壁呈藍(lán)黑色，爆口附近沒有眾多縱向裂紋金相組織向火面完全球化，爆口周圍較大范圍內(nèi)存在蠕變空洞和微裂紋向火側(cè)和背火側(cè)均嚴(yán)重球化向火側(cè)完全球化，背火側(cè)球化嚴(yán)重管壁溫度在鋼材的奧氏體化溫度(Acl)以下為拉長鐵索體和珠光體；溫度在Acl以上，其組織視噴
7、出蒸汽冷卻能力，可為低碳馬氏體，貝氏體，珠光體和鐵素體。2)熱偏差。影響熱偏芳的主要因素是熱應(yīng)力不均和水力不均。電廠廠用受熱面鋼管的最高允許溫度見表1-2-23)傳熱惡化。第一類傳熱惡化也稱作膜太沸騰，是指管外熱負(fù)荷過大，因管壁形成汽膜導(dǎo)致的沸騰傳熱惡化。第一類傳熱惡化所對(duì)應(yīng)的臨界熱負(fù)荷非常大，大型電站鍋爐--般不會(huì)發(fā)生。第二類傳熱惡化即管內(nèi)環(huán)狀流動(dòng)的水膜被撕破或者“蒸干”。發(fā)生第二類傳熱惡化的熱負(fù)荷低于第一類傳熱惡化的熱負(fù)荷值。直流爐因加熱、蒸發(fā)、過熱三階段無明顯分界點(diǎn)，工質(zhì)含汽率X由0逐漸上升到1,發(fā)生第二類傳熱惡化不可避免
8、。直流鍋爐蒸發(fā)受熱面的沸騰傳熱惡化現(xiàn)象主要與工質(zhì)的質(zhì)量流速、工作壓力、含汽率和管外熱負(fù)荷有關(guān)。(3)受熱面磨損。受熱面磨損是由含灰氣流對(duì)受熱面沖刷撞擊造成的。受熱面磨損的速度與氣流速度的三次方成正比，與飛灰濃度成正比，與管子的排列方式、管子的耐磨性能有關(guān)，同時(shí)，
