再热器管道蒸汽器取样管接头热疲劳裂纹讲课稿.pptVIP

再热器管道出口延伸段蒸汽取样管接头热疲劳裂纹 关键词：热疲劳裂纹 4、蒸汽锅炉安全监察规程第50条要求: 凡能引起锅筒壁、集箱壁局部热疲劳的连接管，在穿过锅筒壁或集箱壁处应加装套管。此条款是为了防止产生热疲劳裂纹而对结构的要求。较大而且周期变化的温差应力与温度差有关。如果不加装套管在温差较大的两相流介质交汇处的管孔四周产生辐射状的疲劳裂纹，当加装套管后避免低温介质直接与管孔壁接触，不形成温差应力不会产生疲劳裂纹。 小结:主因:管孔壁的放射状裂纹是由蒸汽取样装置不是套管过渡结构。诱因:露天布置的引出管没有保温措施，导致管内静止蒸汽介质被冷却。改进设计结构的再热蒸汽取样装置加装了套管。 * 图1滇东1#再热器出口延伸段蒸器 取样管接头管座裂纹 图2鲤鱼江2#再热器出口延伸段蒸器 取样管接头管座裂纹 云南滇东发电厂#1炉系北京巴威锅炉厂制造，型号WB－2028/17.4－M，2006年3月6日投运。 2008年6月3日巡检人员发现#1炉右侧高再化学取样管管座焊口处泄漏，进行带压堵漏。2008年10月15日停机处理缺陷，一、检查： 1、挖开#1炉右侧高再取样管管座，管道内部笛型管已断裂缺失，卡在下游的阀瓣处,造成汽机右侧低旁电动门内漏。 2、检查发现高再取样管管孔有3条比较明显的开放性穿透裂纹，外壁裂纹长度30㎜ （如图1）。 3、对高再左侧、主汽、冷再、主给水化学取样管管座均挖开检查，左侧高再取样管发现管口有沿壁厚穿透性裂纹、管口内壁发生龟裂（同右侧），主汽、冷再、主给水化学取样管管口均未发现异常。 4、组织对#1炉左右侧高再管道取样管管口附近内壁进行着色、超声检查，检查结果如下： a、1#炉右侧高再管道上壁沿气流方向在920×150的区域内存在着环形裂纹，靠近φ159管口处沿气流方向80㎜分布着密集的环形裂纹，深度6-8㎜，裂纹分布如图3 图4所示。 b、炉左侧距离取样管口50㎜靠近炉侧100㎜*150㎜区域、距离管口20㎜靠近炉前50㎜*50㎜区域、距离管口230㎜沿气流方向70㎜*15㎜区域内均存在着环形裂纹，裂纹深度较浅在3㎜以内，如图3 图4所示。 图3 图4 #1炉右侧高再管道取样管口附近管道裂纹分布图 二、原因分析： 高再取样管管口沿气流方向存在裂纹主要原因是，此区域存在两相流介质（即有冷却介质）产生交变应力管材形成热疲劳产生裂纹。 1、高再化学取样管设计不合理（如图5所示），高再内部与取样管连接的笛型管运行中受气流冲击产生振动疲劳在管座之间发生断裂。断裂的笛型被气流携带至汽机右侧低旁阀阀瓣处卡住，低旁阀内漏破坏凝汽器真空，降低再热器管道内压力， 2、尤其是停机过程中高再管道压力迅速降低形成负压，此时或没有及时关闭取样管一、二次阀门，使低旁路不严。这样冷空气顺取样管抽到高再管道内，由于高再管道温度很高，在取样管管口处形成两相介质产生交变应力。同时取样管内笛型管已缺失，冷空气沿垂直方向进入高再管道，受热气流冲击喷洒在管口沿气流方向的上壁在此区域产生热疲劳形成环形裂纹。 3、规程要求所有高温管路必须有保温措施。再热器连接管道在炉顶露天布置，但是取样管保温措施被损坏（鲤鱼江2#炉、达旗的锅炉如此），锅炉运行时，蒸汽取样是定时的。当不取样时，其管路是封闭的，封闭在管路内的高温介质被周围环境温度冷却，使取样管内介质温度远低于再热器管道内的介质温度。当锅炉运行压力波动时，其取样管内的低温介质会随压力降低时进入高在管道内，在取样管管口处形成两相介质产生交变应力 三、处理方案： 1、由于炉右侧和左侧高再管道上壁由管孔沿气流方向一定区域内存在着环形裂纹，无法消除裂纹，采用换管的方法处理。 2、鲤鱼江2#更换管座，并恢复绝热保温 3、对高再取样管内部笛型管的构造进行改进，防止内部笛型管断裂脱落。由北京巴威出具方案电厂负责实施(图6) 4、停炉时为防止由于低旁不严取样管内冷空气顺取样管进入高再管道内，应及时关闭取样管一、二次门 图6新的设计结构图 *