某电厂超临界机组TP347H高温过热器管爆管原因分析.docx

某电厂超临界机组TP347H高温过热器管爆管原因分析
一、引言
高温过热器管作为火力发电厂主要设备之一，负责将工作物质（通常是水蒸气）加热并使其蒸发，以驱动机组转子转动，从而实现发电。在高压高温的工作环境下，高温过热器管会面临各种各样的挑战，而爆管属于其中最为严重的事故之一。因此，对于爆管事故的原因分析，可以帮助电厂更好地提高设备的可靠性，保障正常运行。
本文旨在通过对某电厂超临界机组TP347H高温过热器管爆管原因进行详细分析，探讨发生此类事故的主要原因及相应的防范措施。
二、爆管现象
本次事故发生在某电厂的超临界机组上，这里使用的是TP347H高温过热器管，该管材料具有优异的耐高温腐蚀性能，经过多次热处理和冷加工处理，因此其机械性能和抗氧化性都很好。
然而，在长时间运行过程中，发生了该管的爆管事故，爆管位置在第二层上部，具体位置见图1。事故发生时，管道呈现出局部膨胀、鼓包、变形等情况，管道内压力突然下降，伴随着水蒸气、高温油粒子等物质溅出，对设备和人员都会造成严重威胁。
图1爆管位置示意图
三、原因分析
（一）管道内部腐蚀
1、存在较高的水垢、烟气腐蚀
高温过热器管工作环境中的水垢、烟气腐蚀对管道内部的腐蚀加剧有着较大的影响。长时间运行中，烟气中的二氧化硫和水蒸气会与水垢反应，形成相应的酸性物质，这种物质对过热器管壁的腐蚀作用很大，导致管道材料的失效。
2、管道内产生的内应力
在管道内部的生产制造环节中，冷却实验的时间和温度不足、铸造不均匀等原因，容易出现管道内的内应力，当压力超过管道极限值时，便极有可能发生管壁爆裂事件。
（二）操作和监督管理不当
1、管道的超负荷运行
由于超临界机组高可靠性的特点，某些厂家可能会将过热器设备超负荷运行，导致过热器管道工作温度、压力超过容量极限值，从而导致管道爆裂。
2、维护不当
超临界机组需要进行不间断的监督管理和维护，如果高温过热器长期处于无人管理状态，管道内部可能会存在长时间的水垢、沉积等元素，从而产生腐蚀，导致管道爆裂。
（三）管道材料选择不当
1、管道材质选择不当
超临界机组工作环境下，管道适应长期高温状态的材料非常有限，一些管道使用了一些低成本的防腐材料，例如普通不锈钢，这些材料并不适合高温环境下的工作，从而在长期的工作过程中导致管道爆裂。
2、对材料的工艺控制不足
超临界机组高温过热器管道的制造，需要经过多次的加工过程，若这些加工过程没有严格的工艺控制，材料会出现不均匀化、超温加工等问题，从而导致高温过热器爆管。
四、防范措施
（一）加强操作和管理
1、遵循规定操作程序
在进行设备的操作过程中，应该严格遵循相关的操作程序和规范，如及时检查管道是否存在积水、流畅性、去除阻塞等该项任务，同时也应当注意沉积的清理和防腐措施。
2、加强维护工作
针对超临界机组高温过热器的长期运行，应该加强对该设备的维护和管理，特别是定期清洗管道内部的沉积物，不断对设备的状态进行监控和检测，更换损坏或有疑问的部件，预防高温过热器爆管的发生。
（二）材料和工艺控制方面
1、选择合适的管道材料
在超临界机组高温过热器的制造过程中，应选择合适的管道材料，例如对合金成分进行优化，优先使用高铬钼钢等材质，并进行合理的质量控制措施，确保管道质量，减少发生爆管的概率。
2、严格执行工艺规范
超临界机组高温过热器的制造过程是一项比较严谨的工艺，应该严格执行相应的加工措施，防止出现过度加工、加工较均匀等问题，保证管道内部的状态和管道的强度，从而减少管道断裂和爆裂的发生。
五、结论
高温过热器管的爆管事故是超临界机组运行过程中非常严重的事件之一。本文以某电厂超临界机组TP347H高温过热器管爆管事件为例，对爆管事件的主要原因进行了分析，包括管道内部腐蚀、管道的超负荷运行、管道材料选择不当等原因，并提出了相应的防范措施。为电厂加强设备管理和维护工作、材料选择和工艺控制提供了有益的参考和指导。