1、前 言
某电厂锅炉系东方锅炉集团股份有限公司2002年制造，型号为DG1025/18. 2-Ⅱ14。于2003年12月安装完毕并投运，到2006年2月底，4号机组己累计运行约14000 h，2006年2月28日因过热爆管造成设备故障1次，爆管部位材质为Gl02，规格为φ57 mm×9 mm。全面分析爆管原因，对于指导事故处理工作，加强锅炉运行管理、提高机组安全可靠性具有重要意义，富通新能源生产销售
生物质锅炉，生物质锅炉主要燃烧
颗粒机、
木屑颗�；�、
秸秆压块机压制的生物质颗粒燃料。
2、爆管原因分析
2.1现场检查
2.1.1破口位置。高温过热器南数第12屏后U型弯头上部从前往后数第3根为首爆口，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根管材质为T91，第2，3，4，5，6，7根管，材质为G102。
2.1.2破口基本情况。首爆口呈喇叭口型，破口是刀刃型断口，边缘较为锋利，爆管破口涨粗明显，爆口沿纵向撕裂，共约长250 mm，最宽处约68 mm，爆口外有和爆口同向的裂纹。裂纹管子外壁呈黑灰色，裂纹管子外壁有明显的氧化层，最大厚度约0.5 mm，易剥落，内壁也有明显氧化膜，最大厚度约0.3 mm，易剥落。向火面管壁有所减薄，离爆口140 mm处壁厚为6 mm，爆口背面管壁无明显变化，为8.5 mm。管径爆口附近管段有明显涨粗，离爆口1 500 mm处，管径为60.0 mm。
2.1.3爆管相邻管屏检查情况。第15屏外径检查Q57.1～57.4 mm，第17屏外径检查为Q57. 2～57.3 mm，第16屏第1，2，4，5，6，7根管外径检查小于57.4 mm，均无明显胀粗。
2.1.4 高温过热器内窥镜检查情况和割管检查
由于现场检查只发现首爆管管段胀粗且表面存在较厚的氧化膜，初步分析此管爆管是由于有异物堵塞导致蒸汽流动不畅，散热慢，管壁温度升高，机械性能下降引起过热爆管。为了查明爆管原因，找到堵塞异物，对高过南数第16个入口联箱进行了内窥镜检查，发现在第3根管附近有2块金属异物，当即取出了异物。
2.2 首爆管理化检验
2.2.1 光谱分析。对爆管部位取样进行了光谱分析，分析结果为Gl02，与设计材质相符。
2.2.2拉伸试验。取3组试样进行拉伸试验，取样位置分别为爆口附近，离爆口约800 mm处和1 800mm处，结果如表1～3所示，GB 5310-1995中规定G102抗拉强度值为540～736 MPa。
拉伸试验结果表明，爆口附近管中各试样的抗拉强度均在合格范围内，但抗拉强度值均偏低，接近标准要求的下限值。以爆口两侧抗拉强度最低。
离爆口约800 mm处的管子，爆口位置的试样（试样1）的抗拉强度低于标准值，不合格。其余试样抗拉强度值均偏低，接近标准要求的下限值。
离爆口约1800 mm处管试样抗拉强度值均较低，接近标准要求的下限值。
2.2.3金相分析
a．取样位置
离爆口1 800 mm处（试样1）和爆管爆口处背火面试样（试样2）、爆口最大处（试样3）和裂纹尖端（试样4）4处取样进行金相分析。
b．分析结果
试样1爆管管子离爆口1800 mm处金相组织为贝氏体，试样2爆口背面处的金相组织为贝氏体，试样3爆口起始处金相组织为贝氏体，试样尖端晶粒有明显变形，并有晶粒重结晶现象，试样4裂纹尖端处金相组织为贝氏体，与破口同向的裂纹为沿晶裂纹。
2.3综合分析
管子首爆口呈喇叭口形，破口是刀刃型断口，边缘较为锋利，爆管破口涨粗明显，管径爆口附近管段有明显涨粗，具备短时过热爆管宏观特征，爆口起始处尖端试样金相组织晶粒有明显变彤，并有晶粒重结晶现象，说明管子有塑性变形，具备短期超温爆管特征，但管壁超温未超过钢的下临界点。
爆管内外壁均有明显的氧化层，且爆口以外有许多和爆口同向的小裂纹，呈现长时超温运行爆管的宏观特征，拉伸试验结果表明，管子的抗拉强度在距爆口800 mm处爆口方位的的试样抗拉强度值低于标准要求的下限值，不合格。其余试样虽在合格范围内，但所有试样强度值均偏低，接近标准要求的下限值，说明管子超温运行导致机械性能下降。
所以高温过热器管是由于第16屏入口联箱内前数第3根管附近有金属异物堵塞使管子有效通流面积减小，造成此管内蒸汽流速缓慢，散热慢，发生管壁长期超温，引起管子机械性能的下降，最终此管可能全部堵塞，导致管壁温度发生低于钢的下临界点的短时超温，承受不起温度和压力作用，发生爆管。
3、处理措施
3.1对所有爆管和管壁被吹薄较严重的11根管段进行了更换处理，共计24个焊口，其中6个为G102焊口，6个Gl02/T91焊口，12个T91焊口，焊接工作由有相应合格项目的合格焊工担任，焊前制定了焊接工艺，进行了模拟试样焊接，现场焊口进行了1000/射线探伤，均合格。
3.2 割开了第16屏入口联箱连通管，将金属异物取出．并对连通管进行了恢复性焊接，焊口经射线探伤合格。
3.3对同类型炉南数第16屏前数第3根管进行了检查，未发现胀粗和表面氧化现象。
3.4 2006年4月份大修时对此炉高温过热器42个进口联箱和Ⅰ，Ⅱ级减温器各2个联箱进行了割管检查，从南数第16屏进口联箱和北侧减温器联箱中又检查并取出了金属异物，见图2。
4、结论与建议
此爆管事例及检验结果说明，该炉在制造和安装时没有严格按照锅炉监察规程的要求，对所有联箱开口检查，因而导致发生高温过热器超温爆管事故的发生。为了防止类似的锅炉爆管问题发生，提出如下建议：
4.1防止锅炉“四管”爆破，必须从源头抓起，应该加强基建、运行和检修全过程的锅炉监察，以消灭事故隐患，避免重大经济损失。
4.2深化检修管理，认真做好锅炉防爆管理检查，做到大、小修全面查、临修节检重点查，发现问题及时处理并做好详细记录，进行趋势及原因分析，制定处理和防范措施。严格按检修工艺规程施工，防止错用钢材和焊材事故的发生。
4.3 强化运行管理，严控金属壁温超温，要求温度报警值准确可靠；严格设备定期巡回检查制度，做到及时发现运行锅炉“四管”爆漏部位，防止事故扩大。
4.4严格执行“四管”防爆管理制度，“四管”检查分片包干管理制度，发现问题重奖重罚规定、贯彻“安全第一、预防为主，关口前移、闭环管理”的方针，做到工作有计划、有方案、有落实。提高检验和检修质量。提高设备可靠性，从而最大限度地减少锅炉“四管”爆漏，减少非计划停运。
(信息来自：富通新能源生物质锅炉
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