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從燃氣防爆加熱器爆破口情況分析原因

發布者:admin 時間:2019-08-26 10:40:00 來源:鎮江日本雪梨app秋葵视频節能設備有限公司
   通過觀察燃氣防爆加熱器的爆口處塑性變形量較大,管徑明顯脹粗,斷口表麵粗糙,具有承受拉應力作用而發生韌性斷裂的情形。斷口的中心位於壓力表接管座角焊縫外表麵的熔合線上,表明詶為裂紋的起始點。焊縫熔合線及其熱影響區是筒體黑性能薄弱的部位,在拉應力作用下會優先萌生裂紋源,並在局部形成應力集中,從而裂紋加速擴展,直到出現斷裂的情況。
燃氣防爆加熱器爆破處
    由於該管座與筒體采用騎坐式角焊縫連接,角焊縫雖然完好,斷口也未見焊接缺陷,而且該類型連接焊縫對筒體母材材質及強度的影響範圍較小 ,因此可排除焊接缺陷引發筒體爆破的可能。另外 ,電加熱單元法蘭上部表麵油漆脫落且發藍現象反映了該加熱器有嚴重超溫運行的跡象 ,而該法蘭下部表麵呈紅褐色 ,表明上部溫度明顯高於下部。
燃氣防爆加熱器爆破裂口
    電加熱器筒體的化學分析結果符合有關標準的技術要求 ,表明材料使用得當。
燃氣防爆加熱器爆破裂縫
    金相檢查結果顯示 ,電加熱器筒體幾處有代表性部位的金相組織存在明顯差異 ,這是由於筒體各處承受了不同程度的超溫工況而產生了不同程度的過熱組織。其中 ,爆口中心 (筒體中間上部 )承受的過熱溫度最高 ,已超過材料的 AC3點 ( 855 ℃) ,其餘受檢部位 (除靠近封頭部位 )的過熱溫度也已超過材料的 AC1點 (735 ℃)。由於電加熱裝置是分組控製的 ,所以判斷停機後的電加熱裝置實際上並未完全停止工作 ,隻有分布在筒體下部的個別加熱單元停止工作 ,從而導致筒體受熱不均 ,這與法蘭外觀表象一致。隨後的電加熱器控製保護係統檢測證實了上述判斷。金相檢查還發現爆口邊緣橫斷麵分布有許多孔洞。分析認為 ,工作狀態下的電加熱器筒壁主要承受拉應力作用 ,隨著環境溫度的升高 ,材料的屈服強度和抗拉強度 (這裏指高溫強度 )不斷下降。同時 ,筒體內介質壓力逐步上升 ,當拉應力超過材料的屈服強度時 ,在筒壁的應力集中區域內部的晶界、第二相、夾雜物等處產生微裂紋 ,微裂紋長大並串通形成孔洞 ,最終導致筒壁斷裂。
易發生燃氣防爆加熱器爆破部位
    硬度測試結果發現 ,相對於 A點而言 ,B點的硬度值略有升高 ,而 C、D兩點的硬度值則略有降低。這是由於 A 點組織完全相變後細晶強化的效果 ,而 C、D兩點因出現不完全相變組織使其硬度值略有下降。
    上述分析表明 :機組停運後 ,筒體內介質停止流動 ,筒體因密閉其內壓力保持恒定 ,但此時由於電加熱器控製保護係統存在缺陷 ,電加熱裝置實際上並未完全停止工作 ,使筒體內溫度和壓力不斷升高(最高溫度超過 AC3點 855 ℃) ,筒體材料的強度不斷下降。當筒壁所承受的拉應力超過材料的屈服強度甚至抗拉強度時 ,在筒體溫度最高區域的薄弱環節 (即管座角焊縫熔合線及熱影響區 )優先萌生裂紋 ,並在局部形成應力集中 ,進而使該處筒壁內部產生許多孔洞 ,隨後裂紋加速擴展直至最終筒體爆破。
      通過上麵的多方位圖文分析,基本可以確定:
該燃氣發電廠電加熱器因控製保護係統存在缺陷 ,停機後電加熱裝置實際上並未完全停止工作 ,令其經受嚴重超溫工況導致筒體發生短時過熱爆破。

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