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磁粉检测再热减温器笛形管喷嘴裂纹及裂纹形成原因

某电厂1号锅炉低温再热器集箱至高温再热器集箱连通管上的2个再热减温器,其材质均为SA-335P11。再热减温器是调节低温再热器至高温再热器连通管中的蒸汽,当温度超过一定值,减温器笛形管喷水,控制蒸汽温度,防止蒸汽温度过高导致超温运行。经常性的超温运行易导致爆管机组非停,造成一定的经济损失,经常超温运行还会影响设备材质金属性能,减少机组使用寿命。

笛形管磁粉检测

该电厂1号机组于2013年12月正式开机运行,至今运行约一年半时间。在此次大修中,将2个再热减温器笛从减温器上形管取下来,对笛形管表面进行磁粉检测。

笛形管磁粉检测裂纹

磁粉检测发现在2个减温器笛形管喷嘴处,均存在多处裂纹。裂纹长度较短,但是从喷嘴内部可观察到裂纹还存在一定的深度,约5mm,如下图所示。

再热减温器笛形管磁粉检测裂纹

总结:从上图可以观察到几乎每个喷嘴均有裂纹磁痕显示,并且裂纹存在一定深度,现场测量裂纹的深度约5mm,裂纹的产生可能是由以下几类原因共同作用下,最终集体爆发。

1、锅炉长期超温运行

根据以往锅检经验,再热减温器较其他减温器(过热器一级减温器、二级减温器、三级减温器)更容易超温。再热减温器经常性的超温运行,喷嘴处于长期工作状态而引起疲劳裂纹,并且在高温高压的恶劣环境下,裂纹最终发生扩展。

2、热应力集中

低温再热器至高温再热器连通管中的蒸汽温度较高,而喷嘴喷出的减温水来自省煤器,两者温差较大,减温器笛形管在工作过程中冷热交替,存在较大的热应力。

3、锅炉设计问题

再热减温器笛形管喷嘴产生裂纹还一个重要的原因,锅炉设计存在缺陷,例如:减温器设计问题、减温器设计材料选错的问题等。

4、制造过程中存在缺陷

在锅炉厂生产制作减温器笛形管过程中可能会产生微小裂纹,在入场检验过程中没能发现该问题,在恶劣的运行环境中进一步扩展。

处理意见:

笛形管喷嘴处存在较多的裂纹,在高温高压的环境下运行易扩展,当裂纹长大至一定长度串联起来,可能导致笛形管喷嘴发生断裂,建议电厂更换该设备。


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评论 1

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  1. #1

    笛形管喷嘴处存在较多的裂纹,在高温高压的环境下运行易扩展,当裂纹长大至一定长度串联起来,可能导致笛形管喷嘴发生断裂

    曹智3年前 (2015-12-01)