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摘 要：随着锅炉运行时间增加，设备老化会愈发严重，经常会出现管道泄漏等现象。尤其是锅炉受热面泄漏，不仅会造成发电机组的飞停，还会严重威胁到电厂的效益。本文作者针对宁夏中宁发电有限责任公司330MW锅炉后屏过热器出口集箱管座接头焊缝裂纹进行失效分析并制定处理措施，避免相同问题再次发生，以确保机组安全运行及电厂效益。
关键词：中宁电厂 后屏过热器 原因分析 处理措施
一、引言
寧夏中宁发电有限责任公司有两台武汉锅炉制造厂设计的330MW锅炉，其型号为WGZ1112/17.5-3型，该炉系亚临界压力，中间一次再热，自然循环汽包炉，系单炉膛，平衡通风，固态排渣，钢架紧身封闭全悬吊结构。尾部双烟道布置，炉膛内膜式水冷壁结构，炉膛上方布置屏式过热器，折焰角上方有高温过热器，在水平烟道处布置了高温再热器，尾部竖井由隔墙分成两个烟道，前面布置低温再热器，后部为低温过热器和省煤器。后屏过热器在分隔屏后炉膛上部，共21片，每片由14根管子组成，管径为Ф54×8及Ф54×8.5，材料为12Cr1MoV、T91、TP347。后屏过热器出口联箱尺寸为Ф457×65，材质为12Cr1MoV。
二、现场情况
2015年12月26日，运行人员在日常巡检过程中，发现主蒸汽管道与墙体连接处有滴水现象，运行人员迅速上报公司领导并联系检修人员现场确认。检修人员在大罩壳上部，发现有明显的泄漏声音，确认泄漏，被迫决定停机处理。停机后检修人员进入检察发现，大罩壳内后屏过热器出口集箱从南向北第三屏第一根管、第九管屏第一根管、第十九管屏第一根管与集箱角焊缝有裂纹，裂口如下图。
如上图所示，这三根管道为后屏流体冷却定位管，穿过顶棚过热器向下，用于固定屏式过热器。在穿过顶棚过热器的地方由庙台对其进行固定，用于悬吊下部管道。
三、原因分析
1.材质确认。在进行原因分析前，对联箱与管道的化学成分进行确认，有助于排除错用钢种和异种钢焊接导致裂纹。联箱化学成分如表一，管道化学成分如表二，通过表一和表二联箱用钢化学成分表可以看出，它们属于同种钢材（12Cr1MoV），材料使用上并无异常，排除异种钢焊接的怀疑。
2.失效原因分析。后屏过热器出口联箱为悬吊结构，这种结构能够自由向下膨胀。但由于后屏过热器出口联箱入口管与联箱成九十度角，下部由庙台固定，却限制了入口管向下膨胀。在锅炉运行中，随着温度的不断升高，联箱向下膨胀，而被固定的入口管，只能向上部膨胀，膨胀受阻后，便造成了焊缝处二次应力集中。随着锅炉负荷的不断变化，最终形成下部裂纹开裂。如下图所示。
四、处理措施
通过以上对#1炉后屏过热器出口联箱管座角焊缝泄漏的原因分析后，为了消除入口管道的膨胀受阻，笔者认为，将庙台与联箱之间的管道改为挠性链接可以有效解决该问题。即当受热膨胀后，蛇形弯管能够吸收向上膨胀的应力，避免焊口处二次应力集中造成的开裂。如下图所示。
具体实施细节：
1.加工好的管道做好破口处理，联箱处将原有管座挖出，并进行打磨。焊接前进行预热处理，200-300℃，现场采用红外线测温仪进行测量，预热温度达到规定值20分钟后开始施焊。
2.氩弧焊打底，普通焊接盖面。
3.焊后热处理。
3.1根据DL/T 819-2010《火力发电厂焊接热处理技术规程》要求，本项目焊后热处理的加热宽度，根据管道规格不同，每侧不小于管子壁厚的6～7倍；保温宽度，应在加热宽度基础上增加壁厚的2倍以上，且不小于150mm，以减少温度梯度。
3.2热处理升降温速度：升温、降温速度一般可按6250/δ（℃/h）计算（δ为管壁厚度），且不得大于120℃/h；升温、降温过程中，温度在300℃以下时可不控制。
3.3保温材料热阻值应不小0.35℃×m2/W
3.4回火温度：730±10℃。
3.54高温回火热处理时间：0.5小时
4.检验。
4.1射线检验按照AB级检验，二级验收；磁粉检测Ⅰ级验收；理化（硬度）检验，按照DL/T438-2009《火力发电厂金属监督规程》。
4.2焊口热处理完毕后，应进行光谱复查，表面渗透检测，无裂纹等缺陷。
4.3母材硬度要求：135-179HB，焊缝硬度要求：母材+100，且不大于270HB。
参考文献：
[1]陈二松.电站锅炉集箱管座接头焊缝裂纹分析[J].热加工工艺，2013（7）.
[2]胡海蓉，高云.过热器对空排气管座泄漏原因分析[J].锅炉制造，2012（11）.
[3]刘宪金.过热器集箱管座角焊缝裂纹的分析及处理[J].内蒙古电力技术，2003.
关键词：中宁电厂 后屏过热器 原因分析 处理措施
一、引言
寧夏中宁发电有限责任公司有两台武汉锅炉制造厂设计的330MW锅炉，其型号为WGZ1112/17.5-3型，该炉系亚临界压力，中间一次再热，自然循环汽包炉，系单炉膛，平衡通风，固态排渣，钢架紧身封闭全悬吊结构。尾部双烟道布置，炉膛内膜式水冷壁结构，炉膛上方布置屏式过热器，折焰角上方有高温过热器，在水平烟道处布置了高温再热器，尾部竖井由隔墙分成两个烟道，前面布置低温再热器，后部为低温过热器和省煤器。后屏过热器在分隔屏后炉膛上部，共21片，每片由14根管子组成，管径为Ф54×8及Ф54×8.5，材料为12Cr1MoV、T91、TP347。后屏过热器出口联箱尺寸为Ф457×65，材质为12Cr1MoV。
二、现场情况
2015年12月26日，运行人员在日常巡检过程中，发现主蒸汽管道与墙体连接处有滴水现象，运行人员迅速上报公司领导并联系检修人员现场确认。检修人员在大罩壳上部，发现有明显的泄漏声音，确认泄漏，被迫决定停机处理。停机后检修人员进入检察发现，大罩壳内后屏过热器出口集箱从南向北第三屏第一根管、第九管屏第一根管、第十九管屏第一根管与集箱角焊缝有裂纹，裂口如下图。
如上图所示，这三根管道为后屏流体冷却定位管，穿过顶棚过热器向下，用于固定屏式过热器。在穿过顶棚过热器的地方由庙台对其进行固定，用于悬吊下部管道。
三、原因分析
1.材质确认。在进行原因分析前，对联箱与管道的化学成分进行确认，有助于排除错用钢种和异种钢焊接导致裂纹。联箱化学成分如表一，管道化学成分如表二，通过表一和表二联箱用钢化学成分表可以看出，它们属于同种钢材（12Cr1MoV），材料使用上并无异常，排除异种钢焊接的怀疑。
2.失效原因分析。后屏过热器出口联箱为悬吊结构，这种结构能够自由向下膨胀。但由于后屏过热器出口联箱入口管与联箱成九十度角，下部由庙台固定，却限制了入口管向下膨胀。在锅炉运行中，随着温度的不断升高，联箱向下膨胀，而被固定的入口管，只能向上部膨胀，膨胀受阻后，便造成了焊缝处二次应力集中。随着锅炉负荷的不断变化，最终形成下部裂纹开裂。如下图所示。
四、处理措施
通过以上对#1炉后屏过热器出口联箱管座角焊缝泄漏的原因分析后，为了消除入口管道的膨胀受阻，笔者认为，将庙台与联箱之间的管道改为挠性链接可以有效解决该问题。即当受热膨胀后，蛇形弯管能够吸收向上膨胀的应力，避免焊口处二次应力集中造成的开裂。如下图所示。
具体实施细节：
1.加工好的管道做好破口处理，联箱处将原有管座挖出，并进行打磨。焊接前进行预热处理，200-300℃，现场采用红外线测温仪进行测量，预热温度达到规定值20分钟后开始施焊。
2.氩弧焊打底，普通焊接盖面。
3.焊后热处理。
3.1根据DL/T 819-2010《火力发电厂焊接热处理技术规程》要求，本项目焊后热处理的加热宽度，根据管道规格不同，每侧不小于管子壁厚的6～7倍；保温宽度，应在加热宽度基础上增加壁厚的2倍以上，且不小于150mm，以减少温度梯度。
3.2热处理升降温速度：升温、降温速度一般可按6250/δ（℃/h）计算（δ为管壁厚度），且不得大于120℃/h；升温、降温过程中，温度在300℃以下时可不控制。
3.3保温材料热阻值应不小0.35℃×m2/W
3.4回火温度：730±10℃。
3.54高温回火热处理时间：0.5小时
4.检验。
4.1射线检验按照AB级检验，二级验收；磁粉检测Ⅰ级验收；理化（硬度）检验，按照DL/T438-2009《火力发电厂金属监督规程》。
4.2焊口热处理完毕后，应进行光谱复查，表面渗透检测，无裂纹等缺陷。
4.3母材硬度要求：135-179HB，焊缝硬度要求：母材+100，且不大于270HB。
参考文献：
[1]陈二松.电站锅炉集箱管座接头焊缝裂纹分析[J].热加工工艺，2013（7）.
[2]胡海蓉，高云.过热器对空排气管座泄漏原因分析[J].锅炉制造，2012（11）.
[3]刘宪金.过热器集箱管座角焊缝裂纹的分析及处理[J].内蒙古电力技术，2003.