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關於某電廠汽輪機套裝油管與頂軸供油管焊接熱影響區開裂泄漏事件的通報

瀏覽: 作者: 來源: 時間:2021-01-12 分類:
關於某電廠汽輪機套裝油管與頂軸供油管焊接熱影響區開裂泄漏事件的通報,近期,公司某電廠660MW機組在運行中,發生一起汽機頂軸油管漏油事件,為避免該類事件的再發生,強化汽機、金屬技術監督管理,現將有關事宜通報如下:一、事件經...,國際電力網

近期,公司某電廠660MW機組在運行中,發生一起汽機頂軸油管漏油事件,為避免該類事件的再發生,強化汽機、金屬技術監督管理,現將有關事宜通報如下:

一、事件經過

2021年1月3日,某廠2號機組負荷367MW,運行中發現主機回油管道處有呲油點,主油箱油位下降較快,由-35mm降至-130mm,檢查確認泄漏處無法隔離,申請調度停機消缺。經檢查發現汽輪機組8瓦頂軸油供油管路與套裝油管連接處焊縫熱影響區開裂,造成泄漏。詳見圖1。

圖1:套裝油管與頂軸油供油管連接角焊縫熱影響區(HAZ)裂紋

二、原因分析

1、頂軸油供油管道規格:Φ20×2.5;材質:TP304H,額定壓力:16MPa,8號瓦正常頂起油壓為13MPa,泄漏時的回油壓力為3-4MPa。廠家使用焊材為E308-16(AWS A5.5)、ER308H(AWS A5.28),焊口形式為插入式角焊縫,套裝油管端部壁厚6.0mm,材質為304類不鏽鋼,此焊口為汽輪機廠家焊口。

2、通過對焊口裂紋形態分析:裂紋呈環狀開裂,開裂長度為圓周的1/2,距焊縫邊緣5mm,裂紋位於焊縫的熱影響區(HAZ)處;且該處為頂軸油供油管與套裝油管連接處,屬應力集中部位;8瓦頂軸油供油管係沒有設計支吊架。

3、熱影響區又稱近縫區,該區域的母材金屬受到焊接熱過程的作用和影響,在組織和性能上發生了變化,為組織不穩定區,可產生粗晶脆化組織,該區域材料性能遠低於母材性能;管子規格為Φ20mm,套裝油管Φ219mm,連接“長細比”大,為應力集中區;供油管道沒有設計支吊架,在運行中,產生振動、擺動等,其附加應力作用在應力集中區。

初步分析裂紋為:焊接熱影響區+應力集中區+管係振動,產生的低周疲勞裂紋。

三、處理結果

1、將8號瓦頂軸油供油管道泄漏處進行焊接,焊接方法:SMAW,焊條:E308-15,Φ2.5,焊後立即噴水降溫,做防火、防爆措施,焊後經PT檢驗合格。

2、將8號瓦頂軸油供油管道和7號瓦頂軸油供油管道外部加裝長150mm套管(附圖2),做補強處理。

四、防範措施

1、檢查套裝油管與油管連接處角焊縫,采用PT或VT方式,若發現有表麵開口型缺陷,應加強運行監督,並做好事故預想;利用停機機會對缺陷進行打磨處理,若打磨後管子剩餘壁厚不滿足最小取用壁厚,可進行補焊或加強處理。

2、重點檢查套裝油管與管路的焊接結構,盡量避免把焊縫(含HAZ)布置在應力集中區域(危險截麵)上。如發現此類結構,判定為不合理焊接結構,應采取結構補強或更改焊接結構措施。

3、對采用插入式角焊縫結構,應改為加強接管座形式對焊縫區域進行補強。

4、檢查管係支吊架,對無支吊架的管係進行加裝或補充,對部分振動大的管道加裝阻尼套管,減緩振動幅度和頻率,保證管道係統振動或擺動在設計允許範圍內,避免附加應力在應力集中區域疊加,產生低周疲勞斷裂。

5、提高對高壓油管道的無損探傷檢查比例。按照能集團《火力發電廠燃煤機組金屬監督標準》要求:油管道的安裝焊縫應確保焊透,安裝焊縫應依據DL/T821進行100%的射線檢測。目前,大部分基建項目未按照此要求進行無損探傷檢測,而采用DL/T869《火力發電廠焊接技術規程要求》進行,檢測比例僅為50%。

6、規範油管路焊接工藝

油管路(材料多為304不鏽鋼)焊接方式宜采用氬弧焊或氬弧焊打底+電弧焊填充工藝,焊接過程宜采用小規範焊接參數進行施焊,背部充氬,覆蓋濕布或噴水冷卻,焊口周圍25mm油汙清理幹淨,雙麵氬氣保護,焊縫層間溫度控製在200℃以下,避免高溫聚碳產生晶間裂紋,焊接時應避免焊縫熔池偏小,影響焊接強度,產生滲漏,同時,應做好防火、防爆有關措施。

圖2:修複後加裝套管的頂軸油供油管路