沈阳热电厂3号机组主蒸汽管道安全性分析

程 欣

（沈阳热电厂，辽宁 沈阳 110026）

沈阳热电厂3号机组主蒸汽管道安全性分析

程 欣

（沈阳热电厂，辽宁 沈阳 110026）

蒸汽管道长期在高温、高压的工作条件下运行，必然会产生损伤积累。损伤累积和应力叠加到一定程度，必然会导致蒸汽管道泄漏和爆破，严重威胁电站安全运行。炉外蒸汽管道失效，长期以来一直是导致机组被迫停运和人身伤害的主要原因之一。对沈阳热电厂已达设计使用年限的蒸汽管道进行安全性分析，结果表明，该主蒸汽管道虽已达设计使用寿命，但暂时可以继续安全使用。

主蒸汽管道；使用寿命；安全性

火电机组寿命一般确定为30年，管道在高温、高压下长期运行，给管道带来了一定的安全隐患［1－2］。国外有关统计资料表明：压力管道的破坏性事故中疲劳破坏约占29.1%；蠕变破坏约占28.8%；腐蚀破坏约占28.1%。可见腐蚀、疲劳及蠕变是引起管道破坏的三大主要原因［3］。因此，了解管道结构和运行工况，准确地对管道进行监督，可以提高机组运行的安全性和可靠性。

沈阳热电厂3号机组始建于1983年，为WGZ220／300－11型锅炉，主蒸汽管道材质为10CrMo910，规格为D273 mm×28 mm，工作参数为9.8 MPa、540℃，累计运行32年，已超过设计使用寿命。为研究主蒸汽管道安全性，对其进行金属检测，并对检测结果进行分析。

1 检测情况

1.1 外观检验及光谱分析

对该主蒸汽管道母材、焊缝、弯管等部位进行外观检测，均未见异常，通过光谱分析，其化学成分符合10CrMo910要求。

1.2 壁厚测量

对立管段、弯管外弧、水平段进行超声波测厚，壁厚满足要求，测量结果如表1所示。

表1 壁厚测量结果mm

1.3 椭圆度测量

对炉侧主蒸汽管道出口第Ⅰ弯管、炉上监视段弯管、集汽集箱出口处弯管及机侧穿墙第Ⅰ弯管处进行椭圆度测量，由测量结果可知椭圆度合格，如表2所示。

表2 椭圆度测量结果

1.4 硬度检测

对管道水平段、焊缝、弯管等处进行硬度测量，水平段硬度略低于参考值（125～179 HB），结合管道材质及运行工况对比原始数据，认为该硬度可以使用，检测结果如表3所示。

表3 硬度测量结果HB

1.5 超声、磁粉及应力集中检测

在主蒸汽管道集汽集箱管座上对接焊缝、主蒸汽管道母材、弯管外弧等多处进行超声、磁粉及应力集中检测，未发现超标缺陷，质量等级为Ⅰ级。

1.6 金相检验

对炉出口第Ⅰ弯背弧、炉上监视段母材、炉上监视段进汽侧焊口及机侧穿墙第Ⅰ弯背弧处进行了金相检验，由结果可知金相组织正常，未产生蠕变孔洞，如表4及图1—4所示。

表4 金相检验结果

图1 炉出口第Ⅰ弯背弧金相组织

图2 炉上监视段母材金相组织

图3 炉上监视段进汽侧焊口金相组织

图4 机侧穿墙第Ⅰ弯背弧金相组织

通过检验该主蒸汽管道，可以看出，该主蒸汽管道并没有出现因超压而产生过度变形；未发现可产生应力脆断的原始缺陷；未产生严重损伤、腐蚀、疲劳及蠕变等，各项检查结果均良好［4－5］。

2 安全性评估

主蒸汽管道失效符合典型的机械失效曲线（威布尔曲线）如图5所示。

图5 威布尔曲线

由图5曲线可见，沈阳热电厂3号机组主蒸汽管道处于Δt2阶段，依然处于稳定状态。

3 结束语

沈阳热电厂3号机组自投产以来，运行工况良好，检修及时，管理水平较高。通过对3号机组主蒸汽管道进行检验分析，可知该主蒸汽管道暂时安全，可以继续运行。但该机组已运行30余年，应尽量缩短检验周期，加大检验力度，做到防患于未然。

［1］ 蔡文河，严苏星.电站重要金属部件的失效及其监督［M］.北京：中国电力出版社，2009.

［2］ 崔忠圻，覃耀春.金属学与热处理［M］.北京：机械工业出版社，2007.

［3］ 戴伟钦.蒸汽管道长期运行后的损伤分析［J］.四川电力技术，1999，22（12）：5－7.

［4］ 张超群，韩德斌，李宏强.火力发电厂高温金属部件蠕变监测［J］.东北电力技术，2012，33（7）：1－4，31.

［5］ 张艳红，张超群，徐 昀.某电厂5号机15X1M1Φ钢主蒸汽管道寿命评估［J］.东北电力技术，2009，30（4）：1－3.

Safety Analysis of Main Steam Pipe of No.3 Unit in Shenyang Thermal Power Plant

CHENG Xin
（Shenyang Thermal Power Plant，Shenyang，Liaoning 110026，China）

Steam pipe in high temperature and high pressure operation could cause damage accumulation，damage accumulation. When the stress reaches a certain degree，it can lead to steam pipe leakage and blasting and pose a serious threat to safe operation. The failure of the steam pipe is the main reason for the design of the steam pipe.The results show that the main steam pipe reaches the design life but can continue to use temporarily.

Main steam pipe；Use life；Safety

TM621

A

1004－7913（2016）01－0050－02

程 欣（1970—），女，学士，工程师，主要从事电厂金属检验、监督工作。

2015－09－04）