泽普石化厂余热锅炉炉管穿漏故障分析0冷轧钢管

泽普石化厂余热锅炉炉管穿漏故障分析

泽普石化厂余热锅炉炉管穿漏故障分析 2011年12月09日 来源： 分类号：TK229.929　文献标识码：B文章编号：1001－2060（2000）02－0180-03An analysis of the Leak-rupture Failure of a Heat-recovery Boiler Tube at Zepu Petrochemical WorksChen Rengui（Tarimo Petroleum Propspecting and Development Headquarters）Abstract：A tube leak-rupture failure took place in a gas-turbine heat-recovery boiler after a short period of operation. An analysis of the direct cause of the failure indicates that the insertion of an improper throttle orifice-plate in the boiler water circulation system is the main culprit.Key words: heat recovery boiler, boiler, failure analysis▲1　前言　　泽普石化厂一台燃气轮机余热锅炉，在试运期间就发生炉管穿漏事故。锅炉制造商——西尼格林公司和NEI-IRD达比公司经过调查分析，提出事故的原因是锅炉在运输途中“可能”进水，造成了局部腐蚀；试运时，在腐蚀区构成发生“蕊沸”(wick boiling)的地点，导致碱浓缩，结果因“腐蚀创削”(caustic gouging)作用而发生锅炉穿漏。　　电厂方面经过全面调查研究，排除了“在运输途中可能进水”的可能性。提出事故的直接原因是外方调试工程师在锅水循环系统加设了一个不合适的节流孔板。　　这起事故的起因分析及其防范措施，对余热锅炉的设计、运行有一定的参考价值。2　事故简介　　1989年6月15日，首次连续运行了156小时的泽普石化厂热电分厂2号燃气轮机余热锅炉发生了炉管漏水事故，被迫停炉检修。经检查有两根蒸发器管束严重腐蚀以致穿孔。其它部位也有不同程度的腐蚀。　　余热锅炉的流程简图如图1所示。其主要参数为：图1　WHB—146余热锅炉流程简图　　额定蒸发量24 t/h　　上锅筒工作压力1.57 MPa　　过热器出口温度250 ℃±20 ℃(试运时为310 ℃)　　给水温度105 ℃　　烟气进口温度520 ℃　　强制循环倍率K＝5.5　　经锅炉解体后确认，炉管两个穿漏部位在第48排管束沿烟气流动方向向上第5、6排管束上(图2)。第七排距弯头30 cm处也有明显腐蚀，但未穿孔。所有腐蚀方向均在管壁受热方向的5～7点钟圆弧带内，夹角约90°(图3)。腐蚀呈溃疡状，严重部位呈贝壳状，不连续，坑坑洼洼达20 cm左右。在被割开的5～7排管内和上集箱内有不少金属氧化物，卷曲、硬脆、有磁性，厚度0.3～0.8 mm，最大的一块面积达15 mm×45 mm，像干树叶。未脱落的氧化皮像鱼鳞状翘起。被检查的第一组管束6排管子内壁光滑，呈暗褐色，无结垢。图2　蒸发器联箱布置及48排管束展开图图3　炉管腐蚀部位　　在菲利浦PW1700X射线衍射仪上对腐蚀产物的分析表明，腐蚀产物是由Fe3O4、Fe2O3和极少量未知相构成，此物相说明，此产物是炉管基体金属在300℃～570℃范围内的较高温度下被腐蚀而形成。　　穿孔部位横截面经显微分析，可见氧化物与基体间有腐蚀孔洞，孔洞深入基体一侧，呈细长条沟状，铁素体晶粒间的珠光体岛被最先腐蚀(图4)，珠光体中碳化物大都已球化(图5)。图4　腐蚀坑底形貌图5　炉管组织及珠光体碳化物球化　　通过分析，确认炉管穿孔事故主要由碱腐蚀造成，这与外方的分析报告完全一致。3　事故原因分析图6　蒸发器及循环管路流程简图3.1　调查该锅炉在运输、商检、安装、调试全过程中的有关资料和记录，排除了“运输过程中可能进水”的可能性。但是从调试记录中发现，为解决“循环泵压低—报警—停机”的矛盾，外方调试工程师在蒸发器联箱入口处增加了一Φ28 mm的节流板。由于原设计中该

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