#2炉主汽疏水管座焊缝频繁泄漏原因分析

王宜华，王英全国家电投集团南阳热电有限公司

#2炉主汽疏水管座焊缝频繁泄漏原因分析

王宜华，王英全
国家电投集团南阳热电有限公司

引言

南阳某电厂2#炉为东方锅炉厂生产的超高压、自然循环、单炉膛四角切园燃烧、一次中间再热、平衡通风、半露天布置、全钢构架、全悬吊结构、回转式空气预热、“π”型煤粉固态排渣炉，容量为210MW，型号为：DG670/13.7—20。2#机组于2008年6月15日投入商业运行，截止到2016年12月31日，累计运行58840h。

主蒸汽压力为13.7MPa，主蒸汽温度540℃；主蒸汽管道规格为Ф325*34，材质为12Cr1MoV；主蒸汽疏水管规格为Ф28*4，材质为12Cr1MoV。

1 过程概述

2015年7月15日，在#2炉小修中，对炉外管检查发现#2炉甲侧主汽疏水管座焊缝开裂，长度达半圈，但没有裂透漏气（如图一所示），当时进行了割除重焊处理，于2015年7月29日#2炉并网运行。

2016年6月5日，在机组运行中开裂泄漏，因无法解列，采取了带压堵漏措施，从2015年7月29日#2炉并网运行至2016年6月5日只运行了11个月再次开裂泄漏。

2 原因分析

2016年9月停炉小修，首先对#2炉甲侧疏水管现场位置情况进行了观察，并和#1炉甲乙侧、#2炉乙侧疏水管进行了现场勘察、对比，发现#1炉甲乙侧、#2炉乙侧疏水管都是呈L型布置，如图四所示，没有被固定，能够自由膨胀和收缩，并能随主蒸汽管道一起进行自由横向移动，只有#2炉甲侧疏水因正下方有大梁受阻，锅炉安装时只能改变方向并且疏水管中间被卡子固定，如图二所示，#2炉甲侧疏水管结构存在问题，在下行的疏水直管段，局部被U型卡固定，具有结构不合理，膨胀受阻问题。当主蒸汽管道受热膨胀、温降冷缩发生位移后，主汽疏水管随主蒸汽管道同步位移。但锅炉钢架上布置的“U”形管卡限制主汽疏水管自由膨胀和移动。当主蒸汽管道发生位移时，受限位卡拘束的疏水管不能同步位移而膨胀受阻。在启停炉过程中，膨胀受阻的疏水管在低周疲劳高应力作用下，将应力转移至根部，由于管座焊缝根部几何突变存在局部应力集中，强度不足，最终在附加横向外力作用下产生疲劳裂纹，当裂纹发展到一定程度时，最终导致根部开裂泄漏。

停炉检修期间，拆除保温后对管座进行了观察、分析，发现管座及管座焊接强度存在不足（原始管座如图三所示），虽然不是要因，但是诱因，要求重新焊接时按规程要对管座进行焊接加强，并更换为加强管座，如图六所示。2017年3月停炉检修期间，对管座进行了跟踪表面探伤检查，无发现异常，至今运行良好。

3 结论

综上所述，通过原因分析，本次#2炉主汽疏水管座焊缝频繁泄漏的原因为结构不合理，强度不足，膨胀不畅，导致根部应力集中，产生疲劳裂纹，最终裂透泄漏。

图二

图一

图三

图四

图五

图六

4 采取的措施及施工方案

（1）对主蒸汽管道、新安装的加强管座、疏水管进行光谱分析，避免错用管材。（2）制定焊接、热处理工艺，严格执行焊前预热、焊后热处理、焊接过程的施工要求，保证施工质量。（3）焊接完成后及时进行焊后热处理，保证焊接接头的金相组织正常。（4）焊后进行着色和磁粉探伤，保证管座焊缝焊接质量。（5）热处理后对焊缝进行硬度检测，测量值要求在规程规定范围内，对硬度不合格的焊口，必须重新热处理。（6）将疏水管位置移至大梁另一侧，并做成U字型，保证膨胀自由，如图五所示。（7）将管座更换成加强管座，根部焊成倒圆台型，保证根部强度。（8）利用停炉备用及检修机会，对该管座进行跟踪复查，确保安全运行。

#2 boiler main steam drain pipe weld frequent leak reason analysis

Wang Yi-hua，Wang Ying-quan
Henan NanYang Thermal Power Co.Ltd

本文通过对#2炉主汽疏水管座焊缝频繁泄漏的原因分析，提出了改进措施，对其他电厂防止此类现象的发生具有指导意义。

焊缝；泄漏

This paper#2 boiler main steam drain pipe weld the analysis of the causes of frequent leak,put forward the improvement measures,to prevent the occurrence of such phenomena in other power plant,has a guiding significance.

Weld；leakage

王宜华（1972-），男，主任工程师，国家电投集团南阳热电有限公司，长期从事金属、锅炉压力容器、焊接技术管理工作。