嘉佳發(fā)電廠2×660MW超臨界燃煤機(jī)組工程1#機(jī)組3#高加爆管分析報(bào)告

1、.印度嘉佳發(fā)電廠 2×660MW超臨界燃煤機(jī)組工程1#機(jī)組 3#高加爆管分析報(bào)告印度嘉佳發(fā)電廠 2×660MW 超臨界燃煤機(jī)組工程 1#機(jī)組 3#高加爆管分析報(bào)告 A 版 目錄 一. 機(jī)組概況 . 3 二. 機(jī)組運(yùn)行及啟停概況 . 3 三. 1#機(jī)組 3#高加泄漏情況描述及分析 . 5 1）第一次泄漏情況描述與分析 . 5 2）第二次泄漏情況描述與分析 . 9 3）第三次泄漏情況描述與分析 . 14 四. 關(guān)于運(yùn)行、檢修及養(yǎng)護(hù)的建議 . 19 五. 現(xiàn)場(chǎng)關(guān)注的主要問題及說明 . 19 ；2 印度嘉佳發(fā)電廠 2×660MW 超臨界燃煤機(jī)組工程 1#機(jī)組 3#高加爆管

2、分析報(bào)告 A 版 印度嘉佳發(fā)電廠 2×660MW 超臨界燃煤機(jī)組工程1#機(jī)組 3#高加爆管分析報(bào)告一. 機(jī)組概況 印度嘉佳發(fā)電廠工程 2×660MW 超臨界燃煤機(jī)組的高壓加熱器設(shè)備（以下簡(jiǎn)稱高加）由我公司承制。本工程共兩臺(tái)機(jī)組，機(jī)組電廠編號(hào)分別為 1#、2#機(jī)組，每臺(tái)機(jī)組串聯(lián) 1#、2#、3#三臺(tái)高壓加熱器。該項(xiàng)目的 3#高加技術(shù)參數(shù)見表一。表一3#高加技術(shù)參數(shù)表二. 機(jī)組運(yùn)行及啟停概況 該項(xiàng)目 1#機(jī)組于 2012 年 5 月投入運(yùn)行，2#機(jī)組于 2012 年 9 月也投入運(yùn)行。兩臺(tái)機(jī)組的 3#高加的啟停時(shí)間及溫升率見表二。表二 印度嘉佳項(xiàng)目 1、2#機(jī)組 3#高加投停期

3、間溫升率統(tǒng)計(jì)一覽表 3 高加 投退日期 平均溫升率 (/min)總投入時(shí) 間(min) 最大溫升率 (/min) 最大升溫率持續(xù)時(shí)間 (min) 備注 1# 機(jī)組 3# 高加 20120922 投 0.20 600 8.67 6 機(jī)組啟動(dòng) 20120927 退 0.30 213 2.67 6 機(jī)組停運(yùn) 20121030 投 0.26 441 3.57 7 機(jī)組啟動(dòng) 20121107 退投 12.5 / 4.79 4 / 14 機(jī)組跳閘熱態(tài)恢復(fù) 20121112 退投 4.79 / 9.80 14 / 5 機(jī)組跳閘熱態(tài)恢復(fù) 20121228 退 0.57 183 6.42 12 機(jī)組停運(yùn) 201

4、30222 投 0.29 512 7.13 8 機(jī)組啟動(dòng) 20130226 退投 11.82 / 10.3311 / 6 機(jī)組跳閘熱態(tài)恢復(fù) 20130510 退 1.23 77 8.00 4 機(jī)組停運(yùn) 20130624 投 0.20 616 8.75 4 機(jī)組啟動(dòng) 20130624 退投 5.21 / 9.38 14 / 8 機(jī)組跳閘熱態(tài)恢復(fù) 項(xiàng)目參數(shù)項(xiàng)目參數(shù)殼側(cè)設(shè)計(jì)壓力(MPa)2.6殼側(cè)設(shè)計(jì)溫度()485/230管側(cè)設(shè)計(jì)壓力(MPa)38.5管側(cè)設(shè)計(jì)溫度()230T-MCR 工況給水流量(t/h)1994.25VWO 工況給水流量(t/h)2115.5換熱管材料SA-556C2換熱管根數(shù)2

5、667換熱管規(guī)格16×2.3換熱管堵管率10%公稱換熱面積()1700實(shí)際換熱面積()1720印度嘉佳發(fā)電廠 2×660MW 超臨界燃煤機(jī)組工程 1#機(jī)組 3#高加爆管分析報(bào)告 A 版 從上表中可以看出，1#、2#機(jī)組頻繁啟停，1#機(jī)組啟動(dòng)溫升率達(dá)到 10.3，停機(jī)溫降率達(dá)到 12.5；2#機(jī)組啟動(dòng)溫升率達(dá) 12.6，停機(jī)溫降率達(dá)到 12.2；均超過高壓加熱器安裝使用說明中“溫升率不得大于 5/min，溫降率不得大于 2/min”的要求。致使加熱器管板和換熱管產(chǎn)生很大的溫差應(yīng)力，大大增加了萌生裂紋的風(fēng)險(xiǎn)。1#機(jī)組從 2012 年 12 月 28 日停運(yùn)至 2013 年 2

6、月 22 日投運(yùn)，停機(jī)時(shí)間為 55 天，從2013 年 5 月 10 日停運(yùn)至 2013 年 6 月 24 日投運(yùn)，停機(jī)時(shí)間為 44 天。2#機(jī)組從 2012 年10 月 25 日停運(yùn)至 2012 年 12 月 27 日投運(yùn)，停機(jī)時(shí)間為 32 天，從 2013 年 2 月 22 日停運(yùn)至 5 月 10 日投運(yùn)，停機(jī)時(shí)間為 76 天。按照高壓加熱器安裝使用說明的要求：高加停役大于 100 小時(shí)，需采用適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)措施，以防止停役期間設(shè)備腐蝕。當(dāng)機(jī)組停機(jī)時(shí)間較長(zhǎng)，且不會(huì)突然投運(yùn)的情況下，需采用干法防護(hù)。據(jù)了解，設(shè)備停運(yùn)期間采取的防護(hù)方法是：殼側(cè)僅排除內(nèi)部疏水，未采用其他防腐方法，管側(cè)充滿聯(lián)氨溶液進(jìn)行

7、防腐。這種防腐方法在機(jī)組短時(shí)間停運(yùn)時(shí)采用，可以達(dá)到防腐的目的，若機(jī)組長(zhǎng)期停運(yùn)，4 20130627 退 0.52 103 6.25 4 泄漏解列 20130715 投 0.78 174 6.00 2 投運(yùn) 20130814 退 0.08 341 5.00 4 泄漏解列 2# 機(jī)組 3#高加 20120926 投 0.84 135 8.00 6 機(jī)組啟動(dòng) 20120927 退投 3.67 / 12.6712 / 6 機(jī)組跳閘熱態(tài)恢復(fù) 20121007 退投 2.14 / 4.27 22 / 11 機(jī)組跳閘熱態(tài)恢復(fù) 20121014 退投 6.17 / 4.44 6 / 16 機(jī)組跳閘熱態(tài)恢復(fù) 2

8、0121025 退 0.42 121 5.75 4 機(jī)組停運(yùn) 20121227 投 0.24 420 10.50 6 機(jī)組啟動(dòng) 20130102 退 0.48 54 2.33 6 機(jī)組停運(yùn) 20130107 投 0.48 294 9.11 9 機(jī)組啟動(dòng) 20130205 退投 4.92 / 5.88 12 / 16 機(jī)組跳閘熱態(tài)恢復(fù) 20130206 退投 4.18 / 6.80 11 / 5 機(jī)組跳閘熱態(tài)恢復(fù) 20130207 退投 8.17 / 10.386 / 8 機(jī)組跳閘熱態(tài)恢復(fù) 20130215 退投 7.57 / 8.71 7 / 7 機(jī)組跳閘熱態(tài)恢復(fù) 20130222 退 0.1

9、9 514 1.36 36 機(jī)組停運(yùn) 20130510 投 0.18 808 6.33 6 機(jī)組啟動(dòng) 20130518 退投 1.28 / 7.43 65 / 7 機(jī)組跳閘熱態(tài)恢復(fù) 20130524 退 0.68 183 4.20 10 機(jī)組停運(yùn) 20130607 投 0.58 219 9.83 6 機(jī)組啟動(dòng) 20130613 退 0.49 103 12.25 4 機(jī)組停運(yùn) 20130702 投 0.61 220 9.80 5 機(jī)組啟動(dòng) 20130730 退 0.86 21 6.67 3 機(jī)組停運(yùn) 20130812 投 0.29 429 9.43 7 機(jī)組啟動(dòng) 注：高加投運(yùn)開始時(shí)間以#3 抽溫

10、度為參考標(biāo)準(zhǔn) 印度嘉佳發(fā)電廠 2×660MW 超臨界燃煤機(jī)組工程 1#機(jī)組 3#高加爆管分析報(bào)告 A 版 尤其在機(jī)組閥門存在內(nèi)漏時(shí)，就完全起不到防腐作用。三. 1#機(jī)組 3#高加泄漏情況描述及分析 1）第一次泄漏情況描述與分析6 月 24 日#1 機(jī)組冷態(tài)啟動(dòng)， 26 日 17 時(shí)，發(fā)現(xiàn) 3#高加出現(xiàn)泄漏現(xiàn)象， 27 日 3#高加解列（從發(fā)現(xiàn)泄漏到高加解列將近 21 個(gè)小時(shí)）。因運(yùn)行人員誤判，高加解列后又再次投運(yùn)，加熱器帶病運(yùn)行 50 多小時(shí)后解列。用壓縮空氣檢查發(fā)現(xiàn) 26 根換熱管泄漏，有三處泄漏較集中（A 區(qū)域 11 根泄漏，B 區(qū)域 6 根泄漏，C 區(qū)域 3 根泄漏），其余均是

11、單根泄漏且分布較分散，但大致在距加熱器中心 544617mm 的水平區(qū)間（下文簡(jiǎn)稱為“集中區(qū)”）內(nèi)。泄漏點(diǎn)的具體位置見圖 1。圖 1第一次泄漏截面位置圖（給水進(jìn)口側(cè)）利用內(nèi)窺鏡檢查 C 區(qū)域的換熱管，未發(fā)現(xiàn)明顯的泄漏點(diǎn)，只是在上管板距管板端部1.8 米處發(fā)現(xiàn)兩處疑似泄漏點(diǎn)（此處顏色呈黃色，與其他泄漏的管子內(nèi)部顏色一樣，未泄漏的管子內(nèi)無(wú)此顏色）。詳見圖 2。5 印度嘉佳發(fā)電廠 2×660MW 超臨界燃煤機(jī)組工程 1#機(jī)組 3#高加爆管分析報(bào)告 A 版 圖 2A 區(qū)域換熱管泄漏圖將 B 區(qū)域已焊好的堵頭拆除，用內(nèi)窺鏡檢查發(fā)現(xiàn)其中 2 根換熱管在給水出口端存在泄漏孔，管壁金屬缺失，在泄漏孔

12、的周圍存在小的坑點(diǎn)，泄漏點(diǎn)集中在距管板端部 1.3m1.35m 之間。見圖 3。圖 3B 區(qū)域換熱管泄漏圖發(fā)現(xiàn) B 區(qū)域一根換熱管內(nèi)壁存在銹蝕，銹層呈現(xiàn)黃色或橘紅色。見圖 4。圖 46B 區(qū)換熱管銹蝕情況 印度嘉佳發(fā)電廠 2×660MW 超臨界燃煤機(jī)組工程 1#機(jī)組 3#高加爆管分析報(bào)告 A 版 A 區(qū)域及 B 區(qū)域泄漏點(diǎn)的縱向位置見圖 5。圖 5換熱管泄漏點(diǎn)縱向位置圖同時(shí)，利用內(nèi)窺鏡對(duì)泄漏管周圍的換熱管進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)有些換熱管內(nèi)凹，有些換熱管內(nèi)壁有大量的腐蝕點(diǎn)和較大的腐蝕坑。詳見圖 6 圖 6 泄漏點(diǎn)周邊未泄漏管的內(nèi)壁損傷情況我公司工藝人員從現(xiàn)場(chǎng)照片中發(fā)現(xiàn)三根管子內(nèi)有異物，后來(lái)證明

13、為脫落的纏繞墊碎片。詳見圖 7。7 印度嘉佳發(fā)電廠 2×660MW 超臨界燃煤機(jī)組工程 1#機(jī)組 3#高加爆管分析報(bào)告 A 版 圖 7換熱管內(nèi)部堵塞情況根據(jù)上述泄漏情況的描述，我公司認(rèn)為嘉佳 1#機(jī)組 3#高加泄漏的原因如下：a. 設(shè)備長(zhǎng)期停運(yùn)時(shí)，未按照安裝使用說明書之規(guī)定進(jìn)行干法防腐，致使高加發(fā)生氧化腐蝕。此腐蝕在系統(tǒng)閥門內(nèi)漏時(shí)尤甚，如殼側(cè)抽氣閥門發(fā)生輕微內(nèi)漏，蒸汽可能在過熱段冷凝，發(fā)生換熱管外壁氧腐蝕，再如殼側(cè)閥門內(nèi)漏，空氣可能進(jìn)入高加殼側(cè)，在潮濕環(huán)境下發(fā)生換熱管外壁腐蝕；又如管側(cè)閥門發(fā)生內(nèi)漏，給水慢慢外泄，水室內(nèi)給水逐漸減少，水位線慢慢下移。由于水室為半球形，水位線下移的速度會(huì)

14、慢慢減緩直至中心線后又逐漸加快。換熱管將在水位線處發(fā)生內(nèi)壁氧化腐蝕（見圖 4 和圖 7），水位線下降越慢設(shè)備腐蝕情況越嚴(yán)重。此次泄漏點(diǎn)大致分布在集中區(qū)內(nèi)（見圖 1），按此推測(cè)，3#高加投運(yùn)前管側(cè)的聯(lián)氨水溶液的液位也應(yīng)在此范圍。b. 高加 6 月 24 日投運(yùn)，6 月 26 日發(fā)現(xiàn)高加換熱管大量泄漏，在此之前該高加運(yùn)行一直很好。從時(shí)間上分析也說明高加的泄漏是設(shè)備的養(yǎng)護(hù)不當(dāng)及啟停溫差過大造成。c. 換熱管在內(nèi)外差壓的作用下，腐蝕坑處因壁厚破壞了結(jié)構(gòu)的連續(xù)性而引起應(yīng)力集中。腐蝕坑處形成的濃度差使腐蝕加劇，加快了壁厚的減薄，如含氧量不達(dá)標(biāo)時(shí)，腐蝕尤甚。總之，腐蝕坑處的腐蝕速度比內(nèi)壁完好處快很多，受力狀

15、況也惡劣很多，腐蝕坑是裂紋形成的集中點(diǎn)，也是換熱管穿孔的起源點(diǎn)。d. 高加運(yùn)行時(shí)，3#高加的運(yùn)行條件最苛刻蒸汽溫度最高，換熱管內(nèi)外溫差最大。在啟停機(jī)時(shí)，溫度變化率大時(shí)熱應(yīng)力顯著增高，安裝使用說明也是基于熱應(yīng)力的影響，提出了升、降溫速率的限制。換熱管在內(nèi)外壓差、溫差引起的熱應(yīng)力共同作用下易萌生裂紋。 8 印度嘉佳發(fā)電廠 2×660MW 超臨界燃煤機(jī)組工程 1#機(jī)組 3#高加爆管分析報(bào)告 A 版 e. 換熱管一旦發(fā)生泄漏，如不能及時(shí)解列，將對(duì)周圍換熱管造成嚴(yán)重破壞，這就是所謂的二次損傷，也是 A、B 區(qū)域中換熱管泄漏較集中的原因。給水在內(nèi)外壓差作用下從破裂處急速射向汽側(cè)，裂口在上述應(yīng)力作

16、用及給水的沖擊下不斷擴(kuò)大（見圖 3）。同時(shí)換熱管脫落的金屬塊在給水的帶動(dòng)下撞擊周邊換熱管，致使換熱管外壁凹陷（見圖 6）。給水在過熱段內(nèi)變成小水滴，水滴被高速的蒸汽攜帶沖向周邊換熱管外壁，對(duì)換熱管外壁造成沖蝕。f. 如果設(shè)備及管道中有殘留的焊渣、焊絲、工具、絕熱材料的碎片、鐵屑、密封墊殘片（見圖 7）等異物未，也可能對(duì)換熱管內(nèi)壁造成劃傷。綜合以上分析，嘉佳 1#機(jī)組 3#高加換熱管因停機(jī)養(yǎng)護(hù)不當(dāng)發(fā)生嚴(yán)重氧化腐蝕而產(chǎn)生腐蝕坑，腐蝕坑在溫差應(yīng)力、集中應(yīng)力及給水壓力的共同作用下產(chǎn)生裂紋進(jìn)而形成穿孔，在給水的沖擊作用下，裂口不斷擴(kuò)大，甚至發(fā)生換熱管斷裂。高加停運(yùn)時(shí)間過長(zhǎng)和帶病運(yùn)行，泄漏點(diǎn)周圍的換熱管被

17、二次損害，造成換熱管集中連片泄漏。2）第二次泄漏情況描述與分析2013 年 8 月 14 日早上，1 號(hào)機(jī)#3 高加再次發(fā)現(xiàn)水位異常波動(dòng)。運(yùn)行人員立即解列高加，機(jī)組維持正常運(yùn)行。高加冷卻后，利用壓縮空氣檢查發(fā)現(xiàn)有 5 根換熱管泄漏， 泄漏點(diǎn)分布于距管板中心 544617mm 范圍內(nèi)，與 6 月 24 日檢查發(fā)現(xiàn)的單根泄漏點(diǎn)位于同一區(qū)域，且靠近上次的泄漏點(diǎn)。具體位置見圖 8 及圖 9。圖 8 第二次泄漏點(diǎn)分布示意圖9 印度嘉佳發(fā)電廠 2×660MW 超臨界燃煤機(jī)組工程 1#機(jī)組 3#高加爆管分析報(bào)告 A 版 圖 9 第二泄漏點(diǎn)位置圖片現(xiàn)場(chǎng)用內(nèi)窺鏡對(duì) 5 根泄漏管進(jìn)行了檢查，檢查圖片見圖

18、 10。發(fā)現(xiàn) 4 根換熱管斷裂，其中 2 根可見金屬光澤，2 根斷口較陳舊。剩余 1 根有裂口，裂口腹部金屬缺失，裂口兩段均有裂紋，其中一端裂紋延伸很長(zhǎng)。10 印度嘉佳發(fā)電廠 2×660MW 超臨界燃煤機(jī)組工程 1#機(jī)組 3#高加爆管分析報(bào)告 A 版 圖 10泄漏換熱管的內(nèi)窺鏡檢查圖片這些泄漏點(diǎn)的深度位置均處于離上水室端管板 1.21.4 米處，發(fā)生泄漏位置位于第一次發(fā)生泄漏點(diǎn)附近。其軸向位置示意圖如下：圖 11 第二次泄漏點(diǎn)軸向位置圖8 月 24 日，現(xiàn)場(chǎng)割除 3#高加抽汽管道接口，利用內(nèi)窺鏡和照（攝）相機(jī)對(duì)蒸汽遮擋板進(jìn)行檢查，結(jié)果見圖 12。并沒有發(fā)現(xiàn)蒸汽防沖擋板脫落或者開裂，過

19、熱段外包殼有斷續(xù)焊接（實(shí)為裝配時(shí)定位焊）。11 印度嘉佳發(fā)電廠 2×660MW 超臨界燃煤機(jī)組工程 1#機(jī)組 3#高加爆管分析報(bào)告 A 版 圖 12 蒸汽防沖擋板檢查圖片現(xiàn)場(chǎng)從換熱管內(nèi)壁內(nèi)取下樣品進(jìn)行化驗(yàn)，化驗(yàn)結(jié)果見圖 13，化驗(yàn)結(jié)果顯示樣品含氧量很高。換熱管材料為 SA-556C2，為優(yōu)質(zhì)碳錳鋼，其含氧量接近于零（換熱管化學(xué)成分見“關(guān)于換熱管材料的說明”），樣品的含氧量說明換熱管內(nèi)壁發(fā)生了嚴(yán)重的氧化腐蝕。12 印度嘉佳發(fā)電廠 2×660MW 超臨界燃煤機(jī)組工程 1#機(jī)組 3#高加爆管分析報(bào)告 A 版 圖 13 換熱管內(nèi)壁取樣化驗(yàn)報(bào)告根據(jù)上述泄漏情況的描述，嘉佳 1#機(jī)組

20、3#高加此次泄漏的分析如下：a. 據(jù)圖 10 分析，此次有 4 根換熱管斷裂，其中 2 根斷口可見金屬光澤，2 根斷口無(wú)金屬光澤，表明有金屬光澤的管子是新近斷裂的。此次泄漏先有一根或者 2 根泄漏，泄漏的原因與第一次泄漏的原因相同，即運(yùn)行和養(yǎng)護(hù)不當(dāng)，換熱管氧化腐蝕嚴(yán)重，在溫差應(yīng)力、集中應(yīng)力及給水壓力下產(chǎn)生裂紋或穿孔，在給水的沖擊下造成斷裂。此次泄漏點(diǎn)離第一次斷裂很近（見圖 8 或圖 9），不排除第一泄漏的二次傷害。第一次泄漏檢查時(shí)，這些管子可能已經(jīng)嚴(yán)重?fù)p壞但沒有穿孔（或者泄漏點(diǎn)很?。?，以至于用壓縮空氣法無(wú)法發(fā)現(xiàn)。高加 7 月份投入運(yùn)行后，換熱管損壞加劇，導(dǎo)致泄漏。泄漏的給水對(duì)周圍管子造成二次傷

21、害，致使其余管子斷裂。b. 從圖 10 可以看出，換熱缺口處存有焊縫，表明該缺口由焊縫的裂紋發(fā)展而來(lái)，如果不及時(shí)堵管，隨著缺口及裂紋的發(fā)展，在給水壓力和沖擊力的作用下，將造成換熱管的斷裂。這是換熱管斷裂的原因，同時(shí)也證明了換熱管開裂是由裂紋發(fā)展而成的，進(jìn)一步佐證了第一次的泄漏分析。c. 加熱器過熱段的外包殼及防沖擋板完好無(wú)損，排除了蒸汽直接沖刷換熱管致使泄13 印度嘉佳發(fā)電廠 2×660MW 超臨界燃煤機(jī)組工程 1#機(jī)組 3#高加爆管分析報(bào)告 A 版 漏的原因。加熱器的過熱段外包殼采用的是外側(cè)連續(xù)焊接，圖中內(nèi)窺鏡看到的是外包殼的內(nèi)側(cè)，是看不到包殼的裝配焊縫的，圖片中看到的焊縫為裝配時(shí)

22、的定位焊。過熱管包殼是在加熱器外裝配后再放入加熱器內(nèi)（此工序在換熱管穿管前已完成），因此過熱段包殼的焊接不可能飛濺到換熱管上，也不可能對(duì)換熱管外壁造成傷害。d. 從換熱管內(nèi)壁取樣的分析來(lái)看，換熱管內(nèi)壁發(fā)生了氧化反應(yīng)，證明了運(yùn)行及養(yǎng)護(hù)中含氧量超標(biāo)。也進(jìn)一步佐證了第一次泄漏由氧化腐蝕造成。總上所述，我公司認(rèn)為高加第二次泄漏的原因有二，一是換熱管氧化腐蝕導(dǎo)致了換熱管開裂，最后演變?yōu)閾Q熱管斷裂。二是第一泄漏的二次損傷。此次和樣品化驗(yàn)及裂口圖片也佐證了第一次泄漏分析的正確性。3）第三次泄漏情況描述與分析2013 年 10 月 24 日晚 8 點(diǎn)再次發(fā)現(xiàn) 1#機(jī)組 3#高加運(yùn)行水位異常，隨即解列高加。與此

23、同時(shí)，通過調(diào)取集控室 DCS 中的歷史曲線發(fā)現(xiàn)，業(yè)主在 10 月 7 日 1 號(hào)機(jī)停運(yùn)時(shí)對(duì)高加系統(tǒng)的溫降控制平穩(wěn)，無(wú)超標(biāo)現(xiàn)象，但在 10 月 10 日 1 號(hào)機(jī)啟動(dòng)時(shí) 3#高加的溫升控制嚴(yán)重超標(biāo)，詳見表三。表三1#機(jī)組 3#高加溫度變化統(tǒng)計(jì)表10 月 30 日，利用壓縮空氣法對(duì)#3 高加檢查發(fā)現(xiàn) 9 根換熱管泄漏。泄漏點(diǎn)在橫截面上的位置見圖 14。泄漏區(qū)域距設(shè)備中心距離為 586661mm，其中有 4 根位于第一泄漏及第二泄漏的集中區(qū)。泄漏點(diǎn)的軸向位置集中在距管板 13301460 之間（見圖 15）。泄漏點(diǎn)的軸向位置集中，也分布在過熱段內(nèi)。泄漏點(diǎn)的軸線位置見圖 16。14 序號(hào)日期時(shí)間溫度時(shí)

24、間差Min溫度差溫升率/Min12013-10-1111:3782511122.211:4219322013-10-1111:421936467.6711:4823932013-10-1111:482393903011:51329印度嘉佳發(fā)電廠 2×660MW 超臨界燃煤機(jī)組工程 1#機(jī)組 3#高加爆管分析報(bào)告 A 版 圖 14 第三次泄漏點(diǎn)位置圖片圖 15 第三次泄漏點(diǎn)位置分布示意圖15 印度嘉佳發(fā)電廠 2×660MW 超臨界燃煤機(jī)組工程 1#機(jī)組 3#高加爆管分析報(bào)告 A 版 圖 16 第三次泄漏點(diǎn)軸線位置圖11 月 1 日，對(duì)#3 高加換熱管內(nèi)部泄漏情況進(jìn)行了內(nèi)窺鏡檢

25、查，檢查結(jié)果見圖 17（泄漏換熱管編號(hào)見圖 14）。9 根泄漏換熱管中#2、#5、#6 出現(xiàn)了斷裂，其余換熱管為開裂，其中#1、#3、#4、#8 裂口周邊可見裂紋，#7、#9 裂口周邊未見明顯裂紋。#1 管，距管板端面 1.35m 處出現(xiàn)裂口16#2 管，距離端管板端面 1.06 米斷口外 印度嘉佳發(fā)電廠 2×660MW 超臨界燃煤機(jī)組工程 1#機(jī)組 3#高加爆管分析報(bào)告 A 版 17 #3 管，在距板端面 1.33 米處出現(xiàn)孔洞#4 管，在距板端面 1.38 米處出現(xiàn)孔洞#4 管，在距板端面 1.45 米處出現(xiàn)孔洞#5 管，距離端管板 1.39 米處斷裂#5 管，距離端管板 1.3

26、9 米斷口外#6 管，距離端管板 1.37 米處斷裂印度嘉佳發(fā)電廠 2×660MW 超臨界燃煤機(jī)組工程 1#機(jī)組 3#高加爆管分析報(bào)告 A 版 圖 17 第三次泄漏管內(nèi)檢查圖片根據(jù)上述泄漏情況的描述，我公司認(rèn)為嘉佳 1#機(jī)組 3#高加第三次泄漏的原因如下：a. 此次檢查發(fā)現(xiàn)#2、#5、#6 換熱管斷裂，從泄漏管對(duì)周邊換熱管外壁的破壞情況來(lái)看，#5 管的破壞力最大，#6 次之，#2 最小。說明此次泄漏由#5 管首先泄漏，該泄漏點(diǎn)對(duì)周圍換熱管造成二次損傷，最終形成了此次區(qū)域性泄漏。b. #5 換熱管中心位于距管板中心的位置為 617mm，也位于第一次泄漏及第二次泄漏的集中區(qū)。從第一次分析

27、知，該泄漏集中區(qū)換熱管氧化腐蝕嚴(yán)重，管壁減薄嚴(yán)重，在集中應(yīng)力、壓力及熱應(yīng)力共同作用下，出現(xiàn)開裂，直至斷裂。c. 從換熱管內(nèi)壁的腐蝕情況來(lái)看，#7、#8、#9、#4 換熱管內(nèi)壁腐蝕情況也較其余#5 換熱管內(nèi)壁腐蝕情況嚴(yán)重，其中#7 換熱管腐蝕最嚴(yán)重，#4、#8 換熱管腐蝕情況次之，#9 腐蝕情況有稍有減輕。說明泄漏集中區(qū)的換熱管腐蝕情況較集中區(qū)外的換熱器腐蝕情況嚴(yán)重；腐蝕區(qū)內(nèi)離管板中心越近，換熱管的腐蝕情況越嚴(yán)重。這也證明了第一次泄漏及第二次泄漏對(duì)腐蝕集中區(qū)分析的正確性?？偵纤?，高加第三次泄漏的原因是換熱管氧化腐蝕導(dǎo)致的#5 換熱管開裂，最后18 #6 管，距離端管板 1.37 米處斷口外#7

28、 管，距管板端部 1.4 米處現(xiàn)三處孔洞#8 管，距管板端部 1.37 米發(fā)現(xiàn)孔洞#9 管，距管板端部 1.40 米發(fā)現(xiàn)孔洞印度嘉佳發(fā)電廠 2×660MW 超臨界燃煤機(jī)組工程 1#機(jī)組 3#高加爆管分析報(bào)告 A 版 演變?yōu)閾Q熱管斷裂。#5 管對(duì)周邊換熱管造成二次損壞，最終形成區(qū)域性泄漏。通過換熱管內(nèi)壁腐蝕情況的比較，再一次證明了 1#機(jī)組 3#高加腐蝕集中區(qū)域的存在。四. 關(guān)于運(yùn)行、檢修及養(yǎng)護(hù)的建議 a） 嚴(yán)格對(duì)加熱器控制啟動(dòng)及停運(yùn)的溫度變化率。控制給水溫升5/min，溫降2/min。b） 控制進(jìn)入高加的蒸汽品質(zhì)，飽和蒸汽或濕蒸汽不得進(jìn)入高加；c） 控制給水的含氧量，建議給水含氧量0

29、.005mg/L，嚴(yán)格控制 PH 值和銅離子含量。d） 控制設(shè)備的運(yùn)行水位不要太低，避免疏冷段汽液共存，避免疏冷段產(chǎn)生損壞；e） 加強(qiáng)運(yùn)行水位及給水流量的監(jiān)察，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)換熱管泄漏并快速解列高加，減少換熱管的二次損壞；f） 高加恢復(fù)投運(yùn)時(shí)，控制注水速度，避免水擊對(duì)分程隔板損壞；g） 設(shè)備解列后應(yīng)按使用說明書進(jìn)行防護(hù)，減少設(shè)備的氧化腐蝕；h） 現(xiàn)場(chǎng)返修人員嚴(yán)格按照堵管工藝操作，檢修后盡快投入運(yùn)行，減少設(shè)備的常溫氧化。i）檢測(cè)腐蝕集中區(qū)的換熱管壁厚情況，壁厚減薄量低于 2 mm 時(shí)應(yīng)進(jìn)行評(píng)估，之后決定出來(lái)措施。五. 現(xiàn)場(chǎng)關(guān)注的主要問題及說明 1）現(xiàn)場(chǎng)認(rèn)為，溫度升降速度大往往是引起元件的變形和裂紋

30、，不會(huì)引起換熱管的斷裂。高壓加熱器安裝使用說明規(guī)定“加熱器啟停時(shí)，溫升率不得大于 5/min，溫降率不得大于 2/min”。如果加熱器溫度變化率太大，加熱器管板、換熱管及換熱管與管板之間的封口焊縫處出現(xiàn)很大的熱應(yīng)力。過熱段的溫度變化率較其他部分突出，因此過熱段換熱管的熱應(yīng)力也相對(duì)較大。在換熱管壁光滑時(shí)，換熱管內(nèi)的溫差應(yīng)力不會(huì)引起換熱管的屈服變形與開裂，如果換熱管有腐蝕坑時(shí)，腐蝕坑周邊的集中應(yīng)力與溫差應(yīng)力耦合，則有可能引起換熱管的開裂。在介質(zhì)壓力的作用下，給水進(jìn)入腐蝕坑內(nèi)形成死區(qū)，介質(zhì)濃度增大，加快了坑內(nèi)的腐蝕速度。在給水壓力，換熱管壁的集中應(yīng)力和溫差應(yīng)力以及腐蝕的聯(lián)合作用下，換熱管出現(xiàn)裂紋或穿

31、孔。在上述應(yīng)力及給水的沖擊下，裂紋迅速擴(kuò)展，直至換熱管斷裂。換熱管穿孔在給水沖擊下，裂口也會(huì)逐漸擴(kuò)大，但穿孔處的斷裂傾向性較裂紋尖端的斷裂傾向性小。19 印度嘉佳發(fā)電廠 2×660MW 超臨界燃煤機(jī)組工程 1#機(jī)組 3#高加爆管分析報(bào)告 A 版 2）過熱段的防沖擋板采用花焊，其焊接質(zhì)量及隔板與包殼的焊接質(zhì)量引起換熱管爆管。過熱段包殼結(jié)構(gòu)見圖 18，外弧板、側(cè)板、頂板以及封板均采用外側(cè)焊縫，且在筒體外裝配好后放入筒體內(nèi)，該裝配件與隔熱板采用內(nèi)側(cè)焊接（在圖 12 中可見焊縫），然后采用內(nèi)側(cè)焊接裝配左弧板、右弧板及底板，最后立管架，裝配換熱管。在裝配換熱管時(shí)已完成過熱段包殼的焊接工作，也就

32、是說過熱段的焊接不會(huì)對(duì)換熱管造成傷害。圖 18過熱段包殼結(jié)構(gòu)圖因加熱器的提升溫度較大，為避免熱應(yīng)力的影響，所有隔板（折流板）與過熱段包殼、疏冷段包殼及筒體均有間隙，均不采用焊接裝配。因此不存在隔板與包殼的焊縫，當(dāng)然也不會(huì)對(duì)換熱管造成影響。3）關(guān)于該項(xiàng)目換熱管堵管率的說明該項(xiàng)目技術(shù)協(xié)議條款要求“當(dāng)有 5%的堵管時(shí)，供方仍能保證高壓給水加熱器的性能滿足汽輪機(jī)組各工況給水加熱的要求以及各工況下加熱器疏水端差和給水端差的要求”，而在協(xié)議的技術(shù)特性表中注明“備用管子根數(shù)為 10%”。我公司實(shí)際按照 10%的堵管裕量展開設(shè)計(jì)，也就是說高加有 10%的堵管裕量。4）三次泄漏都發(fā)生在過熱段，三次泄漏之間的關(guān)系

33、分析從高加次泄漏的截面位置示意圖（圖 15）中可以清晰看到，三次共有 12 處泄漏點(diǎn)（包括單根泄漏和泄漏區(qū)域），共有 8 處集中在離管板中心 544617 范圍內(nèi)，第二次及第三泄漏點(diǎn)也在該集中區(qū)。我們認(rèn)為這三次泄漏的性質(zhì)是相同的，既是換熱管的嚴(yán)重氧化腐蝕及二次破壞。5）如何通過水位變化判斷管熱管是否泄漏一般情況下，換熱管泄漏量相對(duì)于疏水量都較小，同時(shí)由于加熱器的結(jié)構(gòu)和介質(zhì)特性，一般不會(huì)引起安全閥起跳，也不是所有工況都會(huì)引起水位急劇升高致高加自動(dòng)解列 ，20 印度嘉佳發(fā)電廠 2×660MW 超臨界燃煤機(jī)組工程 1#機(jī)組 3#高加爆管分析報(bào)告 A 版 往往需要通過水位變化及給水流量的變化進(jìn)行判斷，手動(dòng)解列高加。換熱管泄漏分為封口焊泄漏、換熱管開裂及穿孔，換熱管斷裂等情況，前兩種因泄漏量很少，汽側(cè)水位無(wú)明顯變化，正常疏水閥開度也無(wú)明顯增大，一般很難通過水位變化進(jìn)行判斷。換熱管開裂或者單根斷裂時(shí)的泄流量偏大，可以用給水泵流量、進(jìn)省煤器給水流量和減溫水流量的關(guān)系進(jìn)行判斷。不考慮流量計(jì)測(cè)量偏差及閥門內(nèi)漏的情況下，給水泵流量=進(jìn)省煤器給水流量+減溫水流量