热力承压部件膨胀不畅引发的失效分析及防范

本文笔者根据积累的经验,并结合具体案例,分析了三类承压部件（锅炉水冷壁、汽水管道、联箱角焊缝）因膨胀不畅引发的失效特征和原因,并提出了相应的防范和整改措施。对火力发电厂承压部件防止膨胀拉裂引起的失效有一定的参考和借鉴意义。     

某化工厂水煤浆用低压蒸汽发生器RBI检验及缺陷分析

采用基于风险的检验方法对某化工厂低压蒸汽发生器进行检验检测,并对发现缺陷采用宏观检查、金相分析、断口形貌分析和能谱分析等方法进行原因分析,切取试样金相组织未见异常,断口形貌存在韧窝断口和解理断裂2种形貌,能谱分析在断口处存在CI、S等元素,结果表明:设备发生开裂并泄露的主要原因是在运行过程中换热管管口处受应力腐蚀。     

余热锅炉分汽缸应力腐蚀开裂分析

某水泥余热发电锅炉分汽缸补焊缝及附近母材出现大量裂纹,部分裂纹出现穿透;宏观观察发现分汽缸表面覆盖有大量黑色粉尘状物质,裂纹沿焊缝呈环向或纵向分布;金相分析及扫描电镜形貌观察结果可见焊缝断口主要为沿晶开裂,同时在断口附近发现大量的沿晶二次裂纹;EDS能谱分析与X射线衍射物相分析结果表明分汽缸窑头侧内壁存在大量碳酸盐和碱浓缩;通过对补焊的未开裂焊缝和附近筒体母材分别进行残余应力测试,结果表明焊缝位置最大应力达251MPa,超出材料屈服强度。综合分析表明:分汽缸内壁存在碳酸盐积聚和碱浓缩,在焊接残余应力和工作应力等因素的共同作用下,分汽缸焊缝及附近区域出现了应力腐蚀开裂。     

高过出口联箱疏水管开裂分析

某电厂高过出口联箱南侧疏水管焊缝开裂口圈,对开裂位置附近的母材和焊缝进行了化学金相、断口形貌等分析,认为疏水管支撑架从固定支架中滑落造成由联箱膨胀引起的疏水管移动受阻是开裂的主要原因。     

一起锅炉锅筒裂纹原因分析

通过对一起热电联产锅炉锅筒环焊缝处产生横向裂纹进行调查,分析了裂纹产生的原因,得出焊接残余应力、运行工况的波动和魏氏组织的产生导致了裂纹的产生,通过研究分析提出了为防止该类锅炉产生裂纹而应采取的措施和方法。     

1000MW超超临界锅炉水冷壁开裂原因分析

针对某电厂1000MW超超临界锅炉运行中发生泄漏的水冷壁管,通过宏观检查、成分分析、性能试验、组织检查和微观形貌观察等方法,对水冷壁管开裂失效的原因进行了分析。结果表明:发生泄漏和开裂的水冷壁管位于水冷壁集箱中间应力集中区域,运行中承受较大的结构应力,机组启停和负荷的变化,使该区域水冷壁管同时承受交变应力,随着机组运行,在管内壁萌生疲劳裂纹,并不断向外扩展,直至失效泄漏。     

DG1025-18.2 Ⅱ 4型锅炉再热器集箱三通环焊缝开裂原因分析及处理措施

通过宏观形貌检查、化学成分分析及金相组织分析等方法对某电厂中温再热器集箱三通开裂原因进行了系统分析。分析结果表明:2002年连接管改造时未能将原有裂纹完全打磨消除,加上削薄斜面斜率过大,运行中残余微裂纹扩展,最终导致三通近焊缝处开裂。最后针对具体失效原因,提出了按标准要求削薄、打磨后表面检测、磨平焊口进行超声波检测及相关排查等改进措施和建议。     

电站锅炉高温再热器倒“U”型弯管设计应力分析

以某660MW超临界直流锅炉含管子间固定块的倒"U"型高温再热器为研究对象,分析了经常发生固定块焊缝开裂的位置的热结构应力情况,基于有限元方法建立了焊接结构数值计算模型,计算得到了倒"U"型高温再热器结构的热应力分布,并依据热应力分布情况,更改高温再热器定位块尺寸后计算,得出将尺寸延长至145mm后(与下向上数第二个定位块尺寸相同时),等效应力大幅降低。     

一起定柱式旋臂起重机事故案例分析

通过对事故现场勘查,检验测试了失效部件的焊接状况,验证计算了焊缝强度,分析了断口及焊缝微观组织的状态,多维度展开事故调查分析并获得结论。     

飞行塔类游乐设施座舱吊挂装置结构分析

在分析飞行塔类游乐设施吊挂装置结构特点的基础上,通过对某典型飞行塔类游乐设施-双塔跳楼机安全分析及单一失效点辨识,发现该类游乐设施座舱吊挂装置吊耳连接板存在重大安全隐患。仅采用简单角焊缝连接座舱和驱动钢丝绳,强度计算得出安全系数不满足规范要求。为此对该结构进行了结构分析,将简单的吊耳角焊缝变更为连接板、连接座结构,采用多向焊缝、定位销(块)、全熔透焊缝等形式连接,通过强度和疲劳计算证明优化后的结构更加合理,保证了设备运行的安全性和可靠性,为飞行塔类游乐设施吊挂装置设计提供了一定的参考。     

基于事故管道断后碰撞痕迹的轴向载荷研究

针对典型油气管道焊缝事故案例,基于管道断口特征和现场痕迹,推断管道轴向承载和环焊缝开裂失效过程,是揭示管道环焊缝失效机理的途径之一。本文以某X70管道环焊缝开裂事故为例,根据管道断口碰撞痕迹,采用有限元仿真分析方法,通过反演推算方式研究了管道开裂后的运动碰撞过程,确定了管道开裂前的轴向承载情况。结果表明：管道环焊缝位置断裂前的轴向应力范围约为590～640 MPa,此时环焊缝的轴向应力已超过管道自身的屈服强度。该研究为事故管道轴向承载评估提供了一种估算方法。     

蒸汽管道环焊缝开裂失效的启示

石化公司蒸汽管道发生管道泄漏,通过对失效样品进行断口形貌、组织结构和理化性能等测试分析,发现泄漏处为直管段环焊缝焊趾位置发生周向开裂,各层焊道靠近熔合线母材侧位置存在大量的再热裂纹、未熔合等缺陷,且大量的孔洞沿着粗大晶粒的边界呈链状分布。此外,焊缝韧性不足,也是导致失效的内在因素。结果表明管道安装质量问题比较突出,应在管道的现场环焊施工过程中,加强监督管理,严格执行工艺规范,提高环焊接头无损检测比例,并建议适当抽样进行理化性能验证。     

锅炉中隔墙中间集箱管座泄漏分析及处理措施

中间集箱作为锅炉机组的重要部件,在锅炉的运行过程中发挥着重要作用.本文就某电厂发生的1起锅炉中隔墙中间集箱管座开裂事件,通过现场检验、结构分析等方法对管座出现裂纹泄漏进行失效分析,发现在集箱最靠外2侧管座根部靠尾部烟道中心侧承受的较大拉应力将管座根部焊口拉裂,同时由于中隔墙集箱下部受热面管壁较上部受热面薄,机械强度不足...     

锅炉屏式过热器近集箱处爆管原因分析及改进措施

某电厂锅炉屏式过热器管在近集箱处发生爆管,本文通过宏观形貌检查、化学成分分析、机械性能测试及金相组织分析等方法对其爆管原因进行了系统分析。根据分析结果推断:集箱或管子内异物堵塞,导致管子材质劣化,但仅更换炉内管段,未更换炉外材质劣化管段,最终在长期运行中发生爆管。最后针对具体失效原因,提出了普查屏过管、失效分析、清洁工程及加强监督等改进措施。     

一台原油加热炉火管烧损事故原因分析

通过对事故现场的勘察以及对装置缺陷检验与火管材质成分、性能分析,阐述了原油加热炉火管烧损事故发生的起因.分析认为,由于火管金属局部超温引起的,局部超温能够导致金属过烧甚至产生组织相变,能够导致材料力学性能大大降低,当由于局部膨胀所形成的拘束应力、热应力、结构应力与介质压力产生的薄膜应力相叠加所形成的峰值应力高于由于高温...     

超临界电站锅炉高温过热器管壁磨损数值研究

高温烟气磨损是影响高温过热器安全长周期运行的主要因素,但锅炉系统高温过热器内部管排数目众多,烟气流动复杂多变,难以得到精确的磨损速率。利用Fluent软件对某电站锅炉系统的高温过热器进行数值模拟,研究了过热器内部流场分布规律。结果表明:最大磨损速率为1. 55×10~(-7)kg/(m~2·s),结合材料密度计算可得磨损减薄速率为0. 609mm/a;磨损速率最大的区域为靠近烟气入口侧的最外层管道下方及底部;烟气速度是影响管排磨损速率的因素之一。     

《蒸汽锅炉安全监察规程》问题解答(三)

问:《规程》第40条的“锅炉受压元件的焊缝”是否包括非受压元件与受压元件连接的焊缝?排管与锅筒或集箱连接的焊缝如何打钢印? 答:锅炉受压元件的焊缝包括锅炉受压元件本身的拼接焊缝、锅炉受压元件之间的连接焊缝,以及非受压元件与受压元件连接的重要焊缝(汽包吊耳、集箱吊耳、拉撑等)。 焊工焊接的排管与锅筒或集箱连接的焊缝,允许按管排区域打焊工代号钢印。但是,钢印的位置应能明显区分不同焊工的焊缝。 问:《规程》第51条的“锅炉受压元件上的全部焊缝”如何理解? 答:“锅炉受压元件上的全部焊缝”既包括锅炉受压元件本身的拼接焊缝、…     

角焊喉管短拉撑的改进

去年8月16日,湖南省大庸县水泥厂LSG0.5-8型锅炉,因缺水发生一起炉胆臌疱、喉管(结构型式和炉门一样)角焊焊缝拉裂和漏水事故。 这台锅炉是湘潭锅炉厂1981年产品,去年3月16日投入运行。出厂时产品质量合格。 这起缺水事故发生后,锅炉破坏情况如下: 炉胆:喉管左右两侧均发生臌疱,长1,180毫米,高190毫米。 喉管:外直径400毫米,厚10毫米。在锅筒内部焊缝拉开,宽度为20毫米,左右侧拉开焊缝(弧长)为200毫米(位于短拉撑的空档部位)。 短拉撑:距喉管70毫米处布置有4根　32毫米的短拉撑。锅筒内部焊缝拉开宽度为10毫米。 锅筒;位于4根短拉撑处的锅…     

超临界直流电站锅炉水冷壁开裂原因分析及改进措施

本文介绍了超临界直流电站锅炉检验中发现的水冷壁开裂、变形,调风器鳍片烧损变形,集箱管接头角焊缝裂纹,刚性梁固定耳板处拉裂、变形等问题。对产生这些问题的原因进行了分析和研究,认为各水冷壁管子内水汽温度不均匀是造成拉裂、变形的主要原因。针对产生问题的原因,提出要预防此类问题发生就必须控制水冷壁超温和降低水冷壁各管子间温度差。并详细地论述了控制水冷壁超温和降低水冷壁各管子间温度差的八项具体改进措施。     

往复式过山车车辆连接器螺栓断裂失效分析

分析往复式过山车车辆连接器螺栓的断裂失效机理,为防止游乐设施上相同受力形式螺栓的断裂失效提供指导.首先对失效螺栓开展了化学成分分析、金相组织分析、拉伸力学性能测试和断口宏微观形貌分析,初步得出了螺栓断裂的失效原因,然后在分析往复式过山车运动形式、车辆连接器结构特征、安装方式和受力形式的基础上,采用容许应力幅法对车辆连接器螺栓进行了疲劳寿命评估分析.综合定性与定量分析结果确定车辆连接器螺栓由于承受交变载荷而发生了高周疲劳断裂.最后,提出了针对该类往复式过山车车辆连接器的结构优化措施,实施设计改进后,提高了螺栓连接的可靠性和游乐设施运行的安全性.