1、电站锅炉典型事故失效案例分析电站锅炉典型事故失效案例分析2016.52022-5-1511、过热爆管（1）短期过热爆管（2）长期过热爆管2、原始缺陷（1）焊接缺陷（2）对口错边（3）管材端部开裂（4）直道超标（5）变径管消薄内表面加工粗燥（6）小弯曲半径弯管内弧开裂（7）变径缩口纵向开裂（8）碰撞（9）补焊2022-5-1523、蒸汽侧腐蚀（1）氢腐蚀（2）垢下腐蚀（3）碱腐蚀（4）吸氧腐蚀（5）氯脆（6）流体加速腐蚀（7）点蚀（孔蚀）（8）奥氏体不锈钢的晶间腐蚀4、烟气侧腐蚀（1）高温腐蚀燃料中含有V2O5、Na2O、SO3 等低熔点氧化物，在高温下，它们与管子发生化学反应生产新的氧化物，这
2、些低熔点氧化物又会与金属表面新生成的氧化物进一步发生化学反应，生成结构松散的钒酸盐。沿着受热面管道局部区域渗入管子内部，造成高温腐蚀。2022-5-153（2）低温腐蚀如果温度较高、含有SO2、SO3和CO2的烟气，当遇到温度低于烟气露点（烟气中酸蒸气的凝结温度）的部件（省煤器、空气预热器）时，部件表面凝结的水膜与SO2、SO3和CO2会结合形成酸性溶液，导致受热面发生低温腐蚀。（3）氯腐蚀5、疲劳（1）热疲劳（2）机械疲劳（3）腐蚀疲劳（4）高温疲劳6、磨损（1） 机械磨损（2） 飞灰磨损2022-5-1547、设计、安装、运行不当造成的泄漏（1）定位连接件的开裂（2）焊口拉裂8、异种钢焊接
3、接头开裂（1）镍基焊缝熔合线开裂（2）T91侧热影响马氏体淬硬开裂9、错用材料10、管理不当2022-5-1552022-5-1562022-5-1572022-5-1582022-5-1592 2、主汽电动主闸门焊口爆裂、主汽电动主闸门焊口爆裂2022-5-15102 2、主汽电动主闸门焊口爆裂、主汽电动主闸门焊口爆裂2022-5-15112 2、主汽电动主闸门焊口爆裂、主汽电动主闸门焊口爆裂2022-5-15123 3、P91P91母材及焊缝硬度超标母材及焊缝硬度超标母材母材/ /焊缝硬度特征；焊缝硬度特征；检验问题；检验问题；硬度转换；硬度转换；二次热加工；二次热加工；安全性评定安全性评
4、定2022-5-1513100110120130140150160170180190102030405060708090100图2 主蒸汽管道硬度沿厚度方向分布深度mm硬度HBABCDEF3 3、P91P91母材及焊缝硬度超标母材及焊缝硬度超标2022-5-15143 3、P91P91母材及焊缝硬度超标母材及焊缝硬度超标2022-5-15153 3、P91P91母材及焊缝硬度超标母材及焊缝硬度超标2022-5-15164 4、某厂、某厂#5#5炉省煤器泄漏失效炉省煤器泄漏失效2022-5-15174 4、某厂、某厂#5#5炉省煤器泄漏失效炉省煤器泄漏失效2022-5-15184 4、某厂、某厂
5、#5#5炉省煤器泄漏失效炉省煤器泄漏失效2022-5-1519省煤器泄漏点位置管壁上存在原始孔洞，由于未知省煤器泄漏点位置管壁上存在原始孔洞，由于未知原因，通过原因，通过FeAlFeAl合金对孔洞进行修补，修补工艺较合金对孔洞进行修补，修补工艺较差，且焊缝组织异常，其组织性能与母材存在较大差，且焊缝组织异常，其组织性能与母材存在较大差异，熔合线部位结合力不强，在省煤器温度及应差异，熔合线部位结合力不强，在省煤器温度及应力作用下，焊缝材料脱落从而导致省煤器泄露。力作用下，焊缝材料脱落从而导致省煤器泄露。4 4、某厂、某厂#5#5炉省煤器泄漏失效炉省煤器泄漏失效2022-5-15205 5、某厂某
6、厂送酸管泄漏、某厂某厂送酸管泄漏2022-5-15215 5、某厂某厂送酸管泄漏、某厂某厂送酸管泄漏2022-5-15226 6、某厂小管弯管内弧裂纹、某厂小管弯管内弧裂纹2022-5-15236 6、某厂小管弯管内弧裂纹、某厂小管弯管内弧裂纹2022-5-15246 6、某厂小管弯管内弧裂纹、某厂小管弯管内弧裂纹2022-5-15257 7、某厂后屏再热器卡屏管泄漏、某厂后屏再热器卡屏管泄漏2022-5-15267 7、某厂后屏再热器卡屏管泄漏、某厂后屏再热器卡屏管泄漏2022-5-15278 8、某厂省煤器管爆裂泄漏、某厂省煤器管爆裂泄漏2022-5-15288 8、某厂省煤器管爆裂泄漏、
7、某厂省煤器管爆裂泄漏2022-5-1529 8 8、某厂省煤器管爆裂泄漏、某厂省煤器管爆裂泄漏2022-5-1530 8 8、某厂省煤器管爆裂泄漏、某厂省煤器管爆裂泄漏2022-5-15319 9、直道缺陷、直道缺陷2022-5-1532 1010、工地保管不当、工地保管不当2022-5-15331111、氧化皮堵管、氧化皮堵管2022-5-1534鳍片裂纹 1111、现场安装问题、现场安装问题2022-5-1535鳍片末端未形成圆弧过渡，易产生应力集中，并可能导致鳍片开裂1111、现场安装问题、现场安装问题2022-5-1536水冷壁有磨损凹坑、电焊擦伤弧坑 吊板未受力 1111、现场安装问
8、题、现场安装问题2022-5-1537顶棚管鳍片与穿墙管相碰 水冷壁管被氧割割伤 1111、现场安装问题、现场安装问题2022-5-15381212、余热锅炉低压蒸发器流体加速腐蚀、余热锅炉低压蒸发器流体加速腐蚀2022-5-1539宏观形貌：宏观形貌：开裂处位于焊缝上侧的热影响区开裂处位于焊缝上侧的热影响区 1313、T91T91材质屏式再热器焊缝短期运行开裂材质屏式再热器焊缝短期运行开裂2022-5-1540微观形貌微观形貌1313、T91T91材质屏式再热器焊缝短期运行开裂材质屏式再热器焊缝短期运行开裂2022-5-1541特征：特征：（1 1）开裂处位于焊缝的热影响区。）开裂处位于焊缝
9、的热影响区。（2 2）焊缝、焊缝上下侧热影响区、焊缝上下侧母材）焊缝、焊缝上下侧热影响区、焊缝上下侧母材组织均为组织均为（回火回火）马氏体。马氏体。（3 3）力学性能满足要求。）力学性能满足要求。（4 4）裂纹沿晶，）裂纹沿晶，脆断特征脆断特征。1313、T91T91材质屏式再热器焊缝短期运行开裂材质屏式再热器焊缝短期运行开裂2022-5-1542部位部位外壁外壁壁厚中部壁厚中部内壁内壁紧挨断口处热影响区紧挨断口处热影响区420420、421421、419419420420、415415、420420401401、410410另一侧热影响区裂纹附近另一侧热影响区裂纹附近415415、41441
10、4、418418、413413、411411、407407、416416焊缝焊缝373373、383383、389389焊缝上部母材（开裂侧）焊缝上部母材（开裂侧）208208、210210焊缝上部母材焊缝上部母材195195、196196DL/T438-2009DL/T438-2009规定规定T91T91管硬度值范围管硬度值范围180180250HB250HB，T91T91管焊缝硬度值范围管焊缝硬度值范围180180270HB270HB，参考，参考GB5310-2008GB5310-2008及及GB/T1172-1999GB/T1172-1999标准，标准，T91T91管维氏硬度范围管维氏硬
11、度范围187187265HV265HV，T91T91管焊缝硬度范围管焊缝硬度范围187187274HV274HV断口金相试样维氏硬度结果（断口金相试样维氏硬度结果（HV）1313、T91T91材质屏式再热器焊缝短期运行开裂材质屏式再热器焊缝短期运行开裂2022-5-15432022-5-1544结论结论- -焊接或热处理规范不当焊接或热处理规范不当。措施措施- -对发现缺陷的该排屏式再热器共计对发现缺陷的该排屏式再热器共计4444只焊缝，全部只焊缝，全部切除并换管切除并换管。1313、T91T91材质屏式再热器焊缝短期运行开裂材质屏式再热器焊缝短期运行开裂2022-5-15451414、山东、
12、山东某某1000MW1000MW等等级级机组机组异种钢异种钢接头接头焊缝焊缝（TP347HFG+T91TP347HFG+T91）T91T91侧的热影响区侧的热影响区开裂开裂宏观形貌宏观形貌2022-5-1546宏观形貌宏观形貌1414、山东某、山东某1000MW1000MW等等级级机组机组异种钢异种钢接头接头焊缝焊缝（TP347HFG+T91TP347HFG+T91）T91T91侧的热影响区侧的热影响区开裂开裂2022-5-1547微观形貌微观形貌1414、山东某、山东某1000MW1000MW等等级级机组机组异种钢异种钢接头接头焊缝焊缝（TP347HFG+T91TP347HFG+T91）T9
13、1T91侧的热影响区侧的热影响区开裂开裂2022-5-15481414、山东某、山东某1000MW1000MW等等级级机组机组异种钢异种钢接头接头焊缝焊缝（TP347HFG+T91TP347HFG+T91）T91T91侧的热影响区侧的热影响区开裂开裂2022-5-15491515、某厂某厂2 2号炉水压试验发现号炉水压试验发现级减温器热电偶泄漏级减温器热电偶泄漏 2022-5-1550原因分析原因分析- -该热电偶套管为旧式非加强型结构，过渡段与内部该热电偶套管为旧式非加强型结构，过渡段与内部导线套管整体车削成不同直径圆柱形结构，连接导线套管整体车削成不同直径圆柱形结构，连接部位无圆滑过渡，存
14、在退刀槽结构应力。部位无圆滑过渡，存在退刀槽结构应力。- -安装时若引线套管三角锥面未能紧紧顶住导汽管安安装时若引线套管三角锥面未能紧紧顶住导汽管安装孔的阶梯孔壁，且使装孔的阶梯孔壁，且使3 3个棱锥中的个棱锥中的1 1个棱锥正面个棱锥正面迎汽流方向，则长期运行后，热电偶套管极易受迎汽流方向，则长期运行后，热电偶套管极易受汽流冲击而产生振荡，从而在应力集中部位（根汽流冲击而产生振荡，从而在应力集中部位（根部退刀槽）产生疲劳断裂现象。部退刀槽）产生疲劳断裂现象。1515、某厂某厂2 2号炉水压试验发现号炉水压试验发现级减温器热电偶泄漏级减温器热电偶泄漏2022-5-1551防范措施防范措施- -
15、热电偶套管换型：采用加强型新保护套管，内部导热电偶套管换型：采用加强型新保护套管，内部导线套管采用加厚圆锥形提高了结构强度，且根部线套管采用加厚圆锥形提高了结构强度，且根部连接部位进行了圆滑过渡；连接部位进行了圆滑过渡；- -提高安装工艺提高安装工艺：确保：确保三角棱锥完全卡牢支撑于安装三角棱锥完全卡牢支撑于安装孔的阶梯孔壁孔的阶梯孔壁；15.15.某厂某厂2 2号炉水压试验发现号炉水压试验发现级减温器热电偶泄漏级减温器热电偶泄漏2022-5-15521616、某厂某厂1 1号炉水冷壁号炉水冷壁开开裂裂发现发现 1 1号炉水冷壁右侧墙前数第号炉水冷壁右侧墙前数第7575根管向火面在距根管向火面
16、在距中间集箱引出弯管下部约中间集箱引出弯管下部约1m1m处管子母材发生横向裂处管子母材发生横向裂纹泄漏纹泄漏2022-5-15531616、某厂某厂1 1号炉水冷壁号炉水冷壁开开裂裂2022-5-1554是水冷壁管局部超温以及炉墙刚性不足导致的弯曲是水冷壁管局部超温以及炉墙刚性不足导致的弯曲疲劳共同作用的结果疲劳共同作用的结果。其次由于其次由于7575号管横向裂纹恰好在两侧管子的引入引号管横向裂纹恰好在两侧管子的引入引出管弯头位置，该处管子直管数量减半，当管子温出管弯头位置，该处管子直管数量减半，当管子温度不均匀等原因导致炉墙发生波浪或弯曲变形时，度不均匀等原因导致炉墙发生波浪或弯曲变形时，该
17、处管子抵抗炉墙弯曲变形能力将减弱，即该处管该处管子抵抗炉墙弯曲变形能力将减弱，即该处管子承受的弯曲应力较大。随着机组启停及工况变化，子承受的弯曲应力较大。随着机组启停及工况变化，水冷壁管承受弯曲变形，尤其向火侧管子表面拉压水冷壁管承受弯曲变形，尤其向火侧管子表面拉压应力变化最大，从而在局部高温和反复交变应力共应力变化最大，从而在局部高温和反复交变应力共同作用下，在管子表面产生疲劳裂纹同作用下，在管子表面产生疲劳裂纹。1616、某厂某厂1 1号炉水冷壁号炉水冷壁开开裂裂2022-5-15551717、锅炉锅炉高温再热器爆管高温再热器爆管受热面管子均为受热面管子均为SA-213TP347HSA-2
18、13TP347H2022-5-15561717、锅炉高温再热器爆管锅炉高温再热器爆管2022-5-15571818、再热器管泄露、再热器管泄露12Cr1MoV12Cr1MoV，规格为，规格为42423.53.5mmmm2022-5-15581818、再热器管泄露、再热器管泄露2022-5-15591818、再热器管泄露、再热器管泄露2022-5-15601919、水冷壁管热疲劳、水冷壁管热疲劳20G20G、规格为、规格为51516.5 mm6.5 mm，吹灰器中凝结水喷溅到管壁，吹灰器中凝结水喷溅到管壁 2022-5-1561图示为外壁裂纹形貌（未腐蚀）1919、水冷壁管热疲劳、水冷壁管热疲劳
19、2022-5-15622020、水冷壁管表面开裂、水冷壁管表面开裂 SA-210CSA-210C，规格为，规格为 60 606.5mm 6.5mm 2022-5-15632020、水冷壁管表面开裂、水冷壁管表面开裂 2022-5-1564补焊区补焊区 2020、水冷壁管表面开裂、水冷壁管表面开裂 2022-5-15652020、水冷壁管表面开裂、水冷壁管表面开裂 2022-5-15662121、后屏再热器卡屏管补焊过程中形成热裂纹、后屏再热器卡屏管补焊过程中形成热裂纹 12Cr1MoVG，规格为，规格为634mm2022-5-15672121、后屏再热器卡屏管补焊过程中形成热裂纹、后屏再热器卡
20、屏管补焊过程中形成热裂纹 2022-5-15682121、后屏再热器卡屏管补焊过程中形成热裂纹、后屏再热器卡屏管补焊过程中形成热裂纹 2022-5-1569变径管变径管规格为规格为63.563.510mm10mm变变44.544.57mm7mm，材质为，材质为15CrMo 15CrMo 2222、前包墙过热器变径管泄漏、前包墙过热器变径管泄漏2022-5-15702222、前包墙过热器变径管泄漏、前包墙过热器变径管泄漏2022-5-157115CrMo，规格为28.66.2mm 2323、焊接缺陷导致的水冷壁爆管、焊接缺陷导致的水冷壁爆管 2022-5-1572T91T91，规格为，规格为45
21、457.5mm7.5mm2424、原始制造缺陷致过热器管子端头开裂、原始制造缺陷致过热器管子端头开裂 2022-5-15732424、原始制造缺陷致过热器管子端头开裂、原始制造缺陷致过热器管子端头开裂 2022-5-15742424、原始制造缺陷致过热器管子端头开裂、原始制造缺陷致过热器管子端头开裂 2022-5-15752525、奥氏体不锈钢运输问题、奥氏体不锈钢运输问题2022-5-15762626、省煤器管内壁腐蚀、省煤器管内壁腐蚀2022-5-15772727、垢下腐蚀、垢下腐蚀锅炉给水品质不良，造成水冷壁管子内壁壁结垢严重，形成锅炉给水品质不良，造成水冷壁管子内壁壁结垢严重，形成垢下
22、腐蚀和疲劳裂纹。垢下腐蚀和疲劳裂纹。60605 5，材质为，材质为20G 20G 2022-5-15782727、垢下腐蚀、垢下腐蚀2022-5-15792727、垢下腐蚀、垢下腐蚀2022-5-1580 2828、机械磨损、机械磨损2022-5-15812929、异种钢焊接接头拉裂异种钢焊接接头拉裂2022-5-15823030、600600MWMW机组夹持管频繁开裂机组夹持管频繁开裂2022-5-1583 3030、600600MWMW机组夹持管频繁开裂机组夹持管频繁开裂2022-5-15843030、600600MWMW机组夹持管频繁开裂机组夹持管频繁开裂2022-5-1585谢谢 谢谢2022-5-15862022-5-1587
