某1000MW機(jī)組高旁與冷再三通泄漏故障原因分析 原創(chuàng) 2017-01-11 浙江電科院 汽機(jī)監(jiān)督 汽機(jī)監(jiān)督 zhejiang_turbine 分享汽(燃?xì)猓┹啓C(jī)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行信息,關(guān)注能源電力政策,面對(duì)中高端人群,提升自我價(jià)值! 一、故障現(xiàn)象 某1000MW超超臨界機(jī)組發(fā)現(xiàn)高旁與冷再管道接口處有水漏出:拆除高旁與冷再管道接口處保溫,確認(rèn)高旁與冷段連接三通焊縫旁邊的三通母材上出現(xiàn)裂紋,裂紋長(zhǎng)約120mm,有蒸汽連續(xù)泄漏。 停機(jī)對(duì)高旁與冷再管道接口處進(jìn)行割管檢查,發(fā)現(xiàn)泄漏位置的三通母材內(nèi)壁倒角位置裂紋長(zhǎng)約460mm,同時(shí)發(fā)現(xiàn)焊縫根部熔合線位置存在約160mm的裂紋。焊縫兩側(cè)區(qū)域及三通內(nèi)壁磁粉檢測(cè)未發(fā)現(xiàn)其他裂紋,焊縫根部成形較差。冷再熱蒸汽管道布置及高旁與冷再三通泄漏部位裂紋的圖片分別見下圖1及圖2。 二、原因分析 1、管道內(nèi)壁裂紋寬度、長(zhǎng)度大于外壁,裂紋為內(nèi)向外擴(kuò)展,說明管子內(nèi)壁存在內(nèi)應(yīng)力。從現(xiàn)場(chǎng)裂口間歇性噴汽可以推測(cè)焊口處存在交變應(yīng)力。 2、該機(jī)組設(shè)計(jì)最高排溫度約410℃,壓力4.875MPa,對(duì)應(yīng)的飽和蒸汽溫度約260℃,高旁減溫水隔離閥和減溫水調(diào)節(jié)閥均在全關(guān)的情況下,高旁閥后溫度偏低,長(zhǎng)期運(yùn)行在245~260℃范圍內(nèi),高旁減溫水隔離閥和減溫水調(diào)節(jié)閥存在內(nèi)漏嚴(yán)重的現(xiàn)象,內(nèi)漏的減溫水因霧化效果差,可能形成積水進(jìn)水高旁閥后管道,積水及霧化產(chǎn)生的較冷蒸汽在高旁閥后三通處與再熱冷段母管的蒸汽匯合產(chǎn)生熱交變應(yīng)力。 3、該處焊縫出現(xiàn)在焊接接頭熱影響區(qū),連接的三通異形結(jié)構(gòu),容易造成應(yīng)力集中,可能存在熱處理不充分,殘余應(yīng)力、收縮應(yīng)力集中,在在冷熱蒸汽及積水等交變應(yīng)力作用下,焊縫熔合線及母材倒角等管道最薄弱位置極易形成疲勞裂紋源,致使焊接熱影響區(qū)開裂。 三、建議及措施 1、建議在機(jī)組正常運(yùn)行時(shí)要保證高旁閥后蒸汽溫度高于對(duì)應(yīng)蒸汽壓力下的飽和溫度,并保持一定的過熱度,高旁閥后蒸汽溫度與高排蒸汽溫度的溫差應(yīng)控制在合理范圍內(nèi),加強(qiáng)日常的巡檢,發(fā)現(xiàn)泄漏及早做好防范措施; 2、對(duì)高旁減溫水隔離閥、調(diào)節(jié)閥進(jìn)行解體檢修,確保嚴(yán)密不漏; 3、對(duì)高旁閥后混合段至出口三通管段內(nèi)表面進(jìn)行金屬疲勞損傷檢查,對(duì)開裂泄漏及使用壽命受影響的管段進(jìn)行更換;對(duì)機(jī)組類似高溫高壓三通位置的焊縫質(zhì)量進(jìn)行擴(kuò)大檢查; 4、聯(lián)系設(shè)計(jì)院對(duì)管系的應(yīng)力分布重新進(jìn)行計(jì)算、分析,檢查并合理分配調(diào)整支吊架的載荷平衡;對(duì)失效的管材進(jìn)行材料檢測(cè)和分析,徹底掌握失效原因,并根據(jù)失效原因制定相應(yīng)的防范措施。
與君共勉:事窮勢(shì)蹙之人,當(dāng)原其初心;功成行滿之士,要觀其末路。
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