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冷灰斗水封处水冷壁管发生泄露事故的分析
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2017 电力设备管理智能化研讨会 - 518 - 冷灰斗水封处水冷壁管 发生泄露事故的分析 辽宁东方发电有限公司, 吉建兵、孙铭楷 摘 要:本文对火力发电厂冷灰斗水封槽处水冷壁管发生泄露事故的原因进行分析,采取措施修复漏泄焊接接头, 对相同服役条件下的焊接接头进行检验消除事故隐患,同时根据事故分析结论对存在的不合理结构进行改进,消除事故 隐患,确保设备长周期安全稳定运行。 关键词:焊接接头;失效分析;预防 1.1 设备服役条件和运行情况 某发电公司锅炉水冷壁管水封槽上方焊缝,处 于水冷壁下折沿角到下联箱的水平端上。水冷壁管 材质:20G,规格:Φ63.5×8mm。 裂纹位置 水冷壁梳形板水冷壁梳形板 水冷壁管 梳形板间隙 (图一)部件及裂纹部位 锅炉冷灰斗水封槽处炉水冷壁管服役应力复 杂,条件恶劣,原因是水冷壁管排上方是炉膛,内 部是高温火焰,温度非常高。下方是冷灰斗水封, 用水密封,保持炉膛与外界隔绝,由于水冷壁管排 上下的温差,会产生巨大的温差应力。 同时由于在水冷壁管排水平段焊接了梳形板, 梳形板的厚度较薄,膨胀系数和水冷壁管不同,在 温度变化时,增加了对管排的拘束力,在温度变化 的情况下,产生较大的结构应力。 正常的水封结构通过部件的相对滑动,消除结 构热应力,但当正常的服役条件被破坏后,比如: 焊接在水冷壁管外壁上的梳形板限制了其热胀冷 缩,在启停炉过程中会产生较大的热应力和结构应 力;另外机组运行中如果水封槽内积灰严重可能存 在水封板上下膨胀受阻水封板产生变形;其次由于 调峰因素影响造成水冷壁管外表温度频繁变化等就 会在结构不连续处产生巨大的叠加应力,结果在应 力超过部件的许用应力后导致部件失效、漏泄。 1.2 部件的失效情况 机组正常运行中,突然运行参数发生波动,就 地检查,水冷壁水封处,存在漏泄声,机组停机检 修,至开裂之日水冷壁管累计运行约 6 万小时,启 停 64 次。 2.1 宏观形貌分析 水冷壁管焊缝开裂部位如照片一所示,焊缝上 裂纹形貌见照片二,在垂直于表面裂纹方 向取样,裂纹低倍形貌见照片三。 由照片可见,表面微裂纹内部已形成氧化物, 证明裂纹由水冷壁管外壁焊缝表面形成,由外向内 扩展,到水冷壁管母材约 1/3 壁厚时发生瞬时剪切 断裂。

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