(一)事故概況
河南省鄭州某電廠,一臺與12MW發電機組配套的65t/h鍋爐,過熱蒸汽額定壓力為3.82MPa,額定溫度為450℃,是某鍋爐廠1976年的產品。該爐1989年初投入運行,運行到1989年4月便發生過熱器管大量脹粗及對此爆管事故,被迫停爐檢修。1989年11月25日停爐搶修時,由于時間較緊,在未查明原因的情況下,將爆破的6根過熱器在集箱根部割除,并將管口堵死,然后繼續投入使用。1990年1月20日又因大面積爆管被迫停爐大修,共更換了23根過熱器管(包括11月25日堵死的6根及部分脹粗管),造成了較大的經濟損失。
(二)事故原因分析
該爐過熱器分為兩級,Ⅰ級過熱器為¢38mm×3.5mm的20鋼管,Ⅱ級過熱器¢42mm×4mm 的15CrMo鋼管,爆管部位多發生在Ⅰ級過熱器(Ⅰ級爆管9根,Ⅱ級爆管4根),破口表面粗糙不平,破口邊緣呈鈍邊,并不鋒利,表面有較厚氧化皮,管口脹粗1~2mm,判斷為長期過熱引起的爆管。
查閱該爐運行記錄,結果表明:長期以來,主蒸汽溫度多在額定溫度以下運行,沒有過熱蒸汽超溫的記錄。
查閱化學分析記錄發現,鍋爐給水品質合格,但有一側飽和蒸汽品質嚴重超標,而另一側飽和蒸汽和過熱蒸汽品質基本符合要求,化驗人員早有發現,但未引起足夠的重視,繼續在這種狀態下運行。
對脹粗較嚴重的管子進行了割管檢查:管內積鹽嚴重,厚度達10mm左右,尤其在下部U形彎頭部位,管孔幾乎堵死。鍋爐投入運行僅1年,過熱器積鹽如此嚴重,說明蒸汽受到了嚴重的污染。對于中壓以下鍋爐,蒸汽含鹽主要是因汽水分離效果不好,由機械攜帶所引起的。
對鍋筒內部進行檢查,發現鍋筒內壁與其連接的密封角鐵的連接處,設計上為滿焊,但實際上制造廠只進行了點焊;密封角鐵與汽水入口擋板連接處,制造廠出廠時為點焊,要求現場滿焊,但現場焊接質量不好,密封性差;旋風分離器入口結合面處石棉墊脫落。這些將導致:進入鍋筒的汽水混合物大部分沒有經旋風分離器進行一次分離,而是出現了汽水短路,在飽和蒸汽出口處直接進行三次分離,三次分離為波形板分離器,其分離效果有限,因而引起機械攜帶。
此外,鍋筒內加藥管端頭堵頭開焊,使鍋內加藥不能均勻地分布在鍋水中,鍋內水處理起不到應有的作用,鍋水水質惡化,進一步加深了過熱器的管內結垢。
綜上所述:由于鍋內水處理效果不好,蒸汽和水分離效果不好,致使過熱器積鹽垢,過熱器內蒸汽受到污染,造成過熱器爆管。
(三)預防同類事故的措施
1.改進鍋內水處理效果,保證水質良好。
2.改進鍋筒內部裝置,避免蒸汽攜帶水分,改善汽水分離效果。