一起发电厂高温再热器管泄漏事故原因分析

摘要：针对宁夏某电厂一起高温再热器管泄漏事故，采用外观、微观金相、化学成分分析，硬度和拉伸试验等检测手段，对事故样管进行检测分析，从而找出泄漏原因，并提出防范措施和改进的建议和意见，进而为机组的安全经济可靠运行提供有利的对策，为提高机组的安全经济效益提供可靠的保障。

关键词：高温再热器管 泄漏 过热 分析 监督

1 锅炉设备概况

宁夏某电厂Ⅰ、Ⅱ期四台锅炉都是由北京锅炉厂引进美国B&W（巴布科克・威尔科克斯）有限公司生产的300MW-

锅炉设计工况的主要参数：

过热器出口蒸汽压力 18.3MP

过热器出口蒸汽温度 541℃

再热器出口蒸汽温度 540℃

再热器出口蒸汽压力 3.74MP

2 事故概况

3 试验分析

3.1 金相组织和硬度测试分析。对电厂高温再热器爆管段割管送样爆口部位和对比管样分别切取圈形试样，根据来样顺序统一编号为137号-140号。

对所有圈形样和镶嵌试样进行磨制、机械抛光和侵蚀后，在Axiovert 200 MAT金相显微镜下观察并拍照。

分析金相试验结果，137号试样弯头T91材质爆口尖端处晶粒有明显变形现象，金相组织中马氏体老化严重，出现球状碳化物。爆口附近马氏体组织也有类似组织老化现象。爆口对侧为正常回火马氏体组织，无明显组织老化情况。

138号试样T91材质对比管样为回火马氏体组织，金相组织正常。

利用XHB-3000型数显台式硬度计对图3中金相圈样标注部位进行宏观布氏硬度测试，载荷750kg，保载时间15s，压头直径5mm，测试结果如下（单位：HBW），其中爆口尖端部位因难以固定无法加载测试：

分析宏观硬度测试结果，两处爆口对侧部位硬度与对比管样相比略有降低，这主要是因爆管过热导致炉管强度有所降低，但与正常对比管样硬度数据仍基本接近，显示宏观硬度与显微硬度测试结果基本一致。

由上述两处爆口外观形貌、金相组织和显微硬度测试结果分析，弯头处爆管超温幅度相对较小，出现类似长时过热爆管效应；而直管段爆管超温幅度相对较高，类似短时过热爆管。

3.2 力学性能试验分析。对两处爆口附近管段和两根对比管样分别加工条状试样各3只进行室温拉伸试验，试验数据如下：

4 缺陷处理

①考虑炉管运行的安全性和抢修的紧迫性，决定暂作堵管处理，将右数第7屏内向外数第

4、5圈在炉内的二根管子全部割掉，另外在进、出口集箱管座处堵管，待下次检修再重新接通恢复。②对其余高温再热器的下弯头及管段进行管径蠕胀测量，未发现异常。③对高温再热器进、出口集箱进行内窥镜检验，没有发现异物。对第7屏其余管子、及其余各屏附近位置的下弯头进行射线检验，没有发现异物。④锅炉检修后对焊口进行射线探伤检验，经检验合格。

5 防范措施

①在锅炉水压试验后的机组启动过程中，要延长锅炉放水时间；从锅炉点火到机组并网前加强对壁温的监视，做到并网前烘干高温再热器内积水；必要时采用高旁短路方法清理管内积水。②在下一检修期对高温再热器的每根U型受热面管子加装壁温测点。加强对管子的壁温监视，发现异常可及时处理。③在计划检修期间，加强对下弯头拍片检查，有氧化皮堆积情况要及时处理。④机组运行时期运行人员要精心监盘，发现汽温、壁温超限，勤分析，查找原因，及时调整运行参数，严重超限时，必须故障停机，保护设备免受进一步损坏。