1、前 言
某電廠鍋爐系東方鍋爐集團股份有限公司2002年制造，型號為DG1025/18. 2-Ⅱ14。于2003年12月安裝完畢并投運，到2006年2月底，4號機組己累計運行約14000 h，2006年2月28日因過熱爆管造成設備故障1次，爆管部位材質為Gl02，規格為φ57 mm×9 mm。全面分析爆管原因，對于指導事故處理工作，加強鍋爐運行管理、提高機組安全可靠性具有重要意義，富通新能源生產銷售
生物質鍋爐，生物質鍋爐主要燃燒
顆粒機、
木屑顆粒機、
秸稈壓塊機壓制的生物質顆粒燃料。
2、爆管原因分析
2.1現場檢查
2.1.1破口位置。高溫過熱器南數第12屏后U型彎頭上部從前往后數第3根為首爆口，吹爆第4，5，6，7根，吹薄第1，2，8，9，10，11根管，其中，第1，8，9，10，11根管材質為T91，第2，3，4，5，6，7根管，材質為G102。
2.1.2破口基本情況。首爆口呈喇叭口型，破口是刀刃型斷口，邊緣較為鋒利，爆管破口漲粗明顯，爆口沿縱向撕裂，共約長250 mm，最寬處約68 mm，爆口外有和爆口同向的裂紋。裂紋管子外壁呈黑灰色，裂紋管子外壁有明顯的氧化層，最大厚度約0.5 mm，易剝落，內壁也有明顯氧化膜，最大厚度約0.3 mm，易剝落。向火面管壁有所減薄，離爆口140 mm處壁厚為6 mm，爆口背面管壁無明顯變化，為8.5 mm。管徑爆口附近管段有明顯漲粗，離爆口1 500 mm處，管徑為60.0 mm。
2.1.3爆管相鄰管屏檢查情況。第15屏外徑檢查Q57.1～57.4 mm，第17屏外徑檢查為Q57. 2～57.3 mm，第16屏第1，2，4，5，6，7根管外徑檢查小于57.4 mm，均無明顯脹粗。
2.1.4 高溫過熱器內窺鏡檢查情況和割管檢查
由于現場檢查只發現首爆管管段脹粗且表面存在較厚的氧化膜，初步分析此管爆管是由于有異物堵塞導致蒸汽流動不暢，散熱慢，管壁溫度升高，機械性能下降引起過熱爆管。為了查明爆管原因，找到堵塞異物，對高過南數第16個入口聯箱進行了內窺鏡檢查，發現在第3根管附近有2塊金屬異物，當即取出了異物。
2.2 首爆管理化檢驗
2.2.1 光譜分析。對爆管部位取樣進行了光譜分析，分析結果為Gl02，與設計材質相符。
2.2.2拉伸試驗。取3組試樣進行拉伸試驗，取樣位置分別為爆口附近，離爆口約800 mm處和1 800mm處，結果如表1～3所示，GB 5310-1995中規定G102抗拉強度值為540～736 MPa。
拉伸試驗結果表明，爆口附近管中各試樣的抗拉強度均在合格范圍內，但抗拉強度值均偏低，接近標準要求的下限值。以爆口兩側抗拉強度最低。
離爆口約800 mm處的管子，爆口位置的試樣（試樣1）的抗拉強度低于標準值，不合格。其余試樣抗拉強度值均偏低，接近標準要求的下限值。
離爆口約1800 mm處管試樣抗拉強度值均較低，接近標準要求的下限值。
2.2.3金相分析
a．取樣位置
離爆口1 800 mm處（試樣1）和爆管爆口處背火面試樣（試樣2）、爆口最大處（試樣3）和裂紋尖端（試樣4）4處取樣進行金相分析。
b．分析結果
試樣1爆管管子離爆口1800 mm處金相組織為貝氏體，試樣2爆口背面處的金相組織為貝氏體，試樣3爆口起始處金相組織為貝氏體，試樣尖端晶粒有明顯變形，并有晶粒重結晶現象，試樣4裂紋尖端處金相組織為貝氏體，與破口同向的裂紋為沿晶裂紋。
2.3綜合分析
管子首爆口呈喇叭口形，破口是刀刃型斷口，邊緣較為鋒利，爆管破口漲粗明顯，管徑爆口附近管段有明顯漲粗，具備短時過熱爆管宏觀特征，爆口起始處尖端試樣金相組織晶粒有明顯變彤，并有晶粒重結晶現象，說明管子有塑性變形，具備短期超溫爆管特征，但管壁超溫未超過鋼的下臨界點。
爆管內外壁均有明顯的氧化層，且爆口以外有許多和爆口同向的小裂紋，呈現長時超溫運行爆管的宏觀特征，拉伸試驗結果表明，管子的抗拉強度在距爆口800 mm處爆口方位的的試樣抗拉強度值低于標準要求的下限值，不合格。其余試樣雖在合格范圍內，但所有試樣強度值均偏低，接近標準要求的下限值，說明管子超溫運行導致機械性能下降。
所以高溫過熱器管是由于第16屏入口聯箱內前數第3根管附近有金屬異物堵塞使管子有效通流面積減小，造成此管內蒸汽流速緩慢，散熱慢，發生管壁長期超溫，引起管子機械性能的下降，最終此管可能全部堵塞，導致管壁溫度發生低于鋼的下臨界點的短時超溫，承受不起溫度和壓力作用，發生爆管。
3、處理措施
3.1對所有爆管和管壁被吹薄較嚴重的11根管段進行了更換處理，共計24個焊口，其中6個為G102焊口，6個Gl02/T91焊口，12個T91焊口，焊接工作由有相應合格項目的合格焊工擔任，焊前制定了焊接工藝，進行了模擬試樣焊接，現場焊口進行了1000/射線探傷，均合格。
3.2 割開了第16屏入口聯箱連通管，將金屬異物取出．并對連通管進行了恢復性焊接，焊口經射線探傷合格。
3.3對同類型爐南數第16屏前數第3根管進行了檢查，未發現脹粗和表面氧化現象。
3.4 2006年4月份大修時對此爐高溫過熱器42個進口聯箱和Ⅰ，Ⅱ級減溫器各2個聯箱進行了割管檢查，從南數第16屏進口聯箱和北側減溫器聯箱中又檢查并取出了金屬異物，見圖2。
4、結論與建議
此爆管事例及檢驗結果說明，該爐在制造和安裝時沒有嚴格按照鍋爐監察規程的要求，對所有聯箱開口檢查，因而導致發生高溫過熱器超溫爆管事故的發生。為了防止類似的鍋爐爆管問題發生，提出如下建議：
4.1防止鍋爐“四管”爆破，必須從源頭抓起，應該加強基建、運行和檢修全過程的鍋爐監察，以消滅事故隱患，避免重大經濟損失。
4.2深化檢修管理，認真做好鍋爐防爆管理檢查，做到大、小修全面查、臨修節檢重點查，發現問題及時處理并做好詳細記錄，進行趨勢及原因分析，制定處理和防范措施。嚴格按檢修工藝規程施工，防止錯用鋼材和焊材事故的發生。
4.3 強化運行管理，嚴控金屬壁溫超溫，要求溫度報警值準確可靠；嚴格設備定期巡回檢查制度，做到及時發現運行鍋爐“四管”爆漏部位，防止事故擴大。
4.4嚴格執行“四管”防爆管理制度，“四管”檢查分片包干管理制度，發現問題重獎重罰規定、貫徹“安全第一、預防為主，關口前移、閉環管理”的方針，做到工作有計劃、有方案、有落實。提高檢驗和檢修質量。提高設備可靠性，從而最大限度地減少鍋爐“四管”爆漏，減少非計劃停運。
(信息來自：富通新能源生物質鍋爐
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