660MW锅炉水冷壁管道泄漏分析

火电厂锅炉材料失效泄漏是机组非计划停运的主要原因之一,导致因材料失效而泄漏的原因错综复杂,但鳍片焊接引起的失效泄漏相对较少。以某电厂660MW机组锅炉侧墙垂直水冷壁泄漏为基础,通过金属材料宏观分析、力学分析、金相检测等方法对失效管道进行试验,并结合现场实际情况分析泄漏原因。试验结果表明:本次管道泄漏为管道鳍片拉裂,裂纹扩展至水冷壁管道,导致管道在高温、高压下爆管泄漏。

水冷壁管环焊缝开裂原因分析

文中利用宏观形貌及金相组织观察、化学成分检测、硬度测试等方法对水冷壁管开裂原因及机理进行了研究分析。结果表明,水冷壁管启裂于对接环焊缝与鳍片纵焊缝交叉处,该部位焊接残余应力及弯曲约束力程度较高且基体为不完全相变组织的;加之,环焊缝的基体组织中还存在因焊接工艺不合格或操作不当产生的夹渣和气孔等焊接缺陷。在机组启停或热负荷变化较大时产生的交变应力、焊接残余应力及弯曲约束力的共同作用下,裂纹逐渐于水冷壁管对接环焊缝与鳍片纵焊缝交叉处萌生并不断向内壁延伸,而焊接缺陷的存在又进一步加速了裂纹的扩展,最终导致水冷壁管发生开裂泄漏。

电站水冷壁背火侧开裂分析及对策

针对3起电站水冷壁背火侧开裂案例,进行了原因分析,发现鳍片过宽是造成背火侧开裂的主要原因。提出了在超宽鳍片上开孔并用螺栓进行密封的方法,对鳍片温度进行了模拟,结果表明:采用螺栓密封能降低附近鳍片的温度,此方法具有止裂和降低鳍片温度两方面的作用。

逆流管翅式空气预冷器及其流动换热计算方法

空气预冷器用于在短时间内将高温来流空气高效冷却,是预冷吸气式空天发动机的核心部件。提出一种逆流管翅式的空气预冷器换热构型,经过与SABRE预冷器构型的比较,说明该新构型的预冷器可实现性更好。针对该构型,基于换热单元内部热通量平衡的基本假设,提出了一套流动及冷却效果的计算评估方法,考虑了冷却剂以及空气的流动摩擦损失。为解决以复杂碳氢燃料为冷却工质的空气预冷器设计难题,高温空气物性的计算使用NASA的物性拟合公式,碳氢燃料冷却工质及其裂解产物的物性计算,采用组分替代模型结合SUPERTRAPP物性计算子程序来实现;当燃料达到裂解温度后,采用燃料裂解机理计算更新燃料组分。此外为验证计算模型及程序的准确性,利用CFD软件与该程序进行同工况的比较计算,初步验证了该方法的可靠性,且采用本方法进行考虑碳氢燃料裂解的空气预冷器的典型工况计算,时间不超过30min。这一兼顾准确性和运算效率的新方法可用于逆流管翅式空气预冷器性能的快速评估。

1000 MW机组锅炉水冷壁鳍片裂纹原因分析及预防

针对某超超临界机组锅炉存在的水冷壁鳍片裂纹隐患,结合锅炉大修项目,分析引起锅炉水冷壁鳍片裂纹的原因,从设备优化、检修工艺、运行控制与燃烧调整等方面提出预防处理措施,以避免鳍片裂纹导致水冷壁管失效,保证机组安全可靠运行。

超超临界锅炉水冷壁鳍片裂纹原因分析及整治

水冷壁是电站锅炉主要的受热面之一。某电厂超超临界锅炉在投入运行3年后,发现前墙水冷壁向炉内凹陷,并且鳍片出现纵向裂纹,最终导致水冷壁管泄漏。通过分析主要原因为锅炉设计理论与实际运行有差异,加上锅炉安装缺陷所导致,针对原因提出了整治措施,并提出了预防措施,从而保障锅炉安全运行,为其他电厂提供了参考。

超超临界锅炉垂直管圈水冷壁焊缝交错区域温度场建模及热应力模拟

以某660 MW超超临界锅炉为对象,构建垂直管圈水冷壁焊缝交错区域温度场模型,研究热应力分布对裂纹的影响。结果表明:焊缝交错区域管环焊缝向火侧顶点的温度高于直管段管壁向火侧顶点温度,发生超温时比直管段管壁向火侧更容易开裂;水冷壁管最大轴向拉应力位于焊缝交错区域管环焊缝焊趾向火侧顶点附近,在变负荷运行工况下易导致交变热应力,产生沿管环焊缝焊趾延伸的横向裂纹;焊缝交错区域应力集中处的等效应力大于直管段对应处,背火侧管环焊缝焊趾与鳍片角焊缝交接处等效应力最大,超过对应的高温屈服强度,材料在交变热应力作用下会诱发裂纹,裂纹沿管环焊缝焊趾向背火侧管壁延伸。

T23膜式水冷壁鳍片焊缝中温应力松弛裂纹分析

通过显微金相、扫描电镜、能谱等试验方法分析运行近6年的超超临界机组T23钢水冷壁鳍片焊缝接头裂纹。该裂纹启裂于接头热影响区粗晶区,由粗晶区向管子内壁扩展,最终止裂于细晶区。对裂纹及周围区域进一步分析后发现在晶界析出的Ti(Al)-N化合物促进了孔洞生成,进而发展成楔形裂纹和宏观裂纹,其特征符合应力松弛裂纹。对T23鳍片焊缝在机组运行期间温度场分析表明该裂纹产生在380~520℃之间。通过以上分析得出:T23钢焊接接头在低于575℃再热裂纹敏感温度下限的环境下,会以金属化合物为核心形成孔洞和裂纹,并提出相应的技术措施和建议。

烯烃部裂解炉翅片管泄漏原因分析

某乙烯装置由于裂解炉预热段翅片管发生泄漏而造成总收率下降。经过对失效炉管运行状况的分析及相关检测找出了翅片管泄漏的原因,并提出了相应的防护措施。

火电厂锅炉水冷壁鳍片横向拉裂分析

通过宏观、金相、裂纹和能谱分析 ,对某火电厂锅炉水冷壁横向热疲劳拉裂性质进行鉴定 ,造成热疲劳裂纹的主要原因是因为鳍片处点焊了不锈钢扁铁 ,并与锅炉运行或设计条件有关。能谱分析发现有腐蚀性元素S等存在 ,说明该横裂为腐蚀性热疲劳。

循环流化床锅炉屏式再热器鳍片焊接裂纹分析及处理

循环流化床锅炉屏式再热器采用膜式结构,安装施工时,现场对鳍片进行拼缝焊接,焊后在鳍片分段处出现了不同程度的横向裂纹,并导致水压试验时发生了泄漏。通过对裂纹产生原因进行分析,并采取新的焊接工艺方案,对缺陷进行了处理,取得明显效果。

超临界W火焰锅炉水冷壁管频繁拉裂泄漏事故原因分析

以东方锅炉厂早期生产的某600 MW超临界W火焰锅炉的水冷壁管频繁拉裂泄漏事故为例,对水冷壁管进行了宏观分析、温度场及应力分析、运行参数分析、化学分析、金相分析、力学性能分析。结果表明,在W型火焰锅炉特有的炉膛结构存在的热负荷分布不均及焊接残余应力基础上,鳍片与水冷壁之间结构与设计尺寸存在问题。因鳍片宽度偏大、鳍片温度梯度大,鳍片内部应力过大,并且在机组启停和变负荷过程中交变应力的共同作用下,鳍片上出现疲劳裂纹并扩展,并最终导致管子被拉裂。

三点弯钎焊接头裂纹扩展数值模拟

为了研究钎焊接头裂纹起裂和扩展规律,利用内聚力模型模拟三点弯钎焊接头裂纹扩展过程。通过试验得到钎焊接头起裂时所能承受的最大载荷为1 364.83N,与模拟值1 392.29N很接近。在裂纹扩展阶段,通过试验得到的载荷-张开位移曲线与模拟结果吻合较好,说明内聚力模型可以很好地预测三点弯钎焊接头裂纹扩展过程。

超超临界锅炉水冷壁鳍片焊缝裂纹原因分析及其防治措施

水冷壁鳍片对电站锅炉的换热有着重要影响,它也是强化传热的关键部件。在某超超临界锅炉安装现场,对水冷壁鳍片组合焊缝进行渗透检测,发现了大量的纵向和横向裂纹。通过分析焊缝裂纹产生的主要原因,提出了如何完善了焊接工艺以及防止裂纹产生的措施,对保证锅炉安全运行具有一定的实用价值。

乙烯裂解炉翅片管腐蚀失效原因

某公司烯烃裂解炉进行投料开车时,发现裂解炉预热段有泄漏现象。通过排查,发现最后一排第一根翅片管有两处穿孔。对翅片管腐蚀穿孔的原因进行了分析,指出原料油中的硫是造成翅片管均匀腐蚀的主要原因。由于对流段炉管为水平安装,在裂解炉停工蒸汽吹扫过程中,残留的蒸汽冷凝成水汇集在炉管下部或凹陷处,进入炉内空气中的氧溶解在其中,从而形成了氧的腐蚀环境,使炉管因腐蚀形成的FeS保护膜遭到破坏,最终导致炉管下部穿孔。

弯曲载荷作用下鳍形壳典型周期性裂纹应力强度因子

不同载荷下含裂纹工程构件的应力强度因子是断裂分析的核心问题之一。细长的鳍形壳具有壳和梁的双重特性,在其横截面上常会出现一些典型周期性裂纹,如周期性鳍上裂纹和环向裂纹。在弯曲作用下,裂纹尖端附近会出现不同的奇异应力场。从守恒定律和初等力学出发,提出了一种简单易懂的确定应力强度因子的方法,该方法计算的应力强度因子与有限元计算结果吻合良好。

空调铝箔翅片成型过程缺陷简析

在实际生产中发现,空调铝箔翅片在成型过程中容易产生的缺陷有冲制开裂、叠片和花片、倒片等。从铝箔材料方面阐述了与这些缺陷有关的因素:箔材的铝合金牌号和状态,铝箔板形、厚度、表面粗糙度、涂层性能等。

300MW电站锅炉包墙过热器管泄漏分析

对发生泄漏的锅炉尾部烟道侧墙的包墙过热器管进行了宏观检查、金相组织检验和硬度检查。结果表明:漏点附件过热器管的组织、硬度正常,导致泄漏的裂纹起源于鳍片。泄漏的直接原因在于吹灰时吹灰器枪管内冷凝水被吹出并附着在正下方的过热器管鳍片上,使鳍片产生交变温差应力,在应力作用下产生裂纹并扩展延伸到过热器管上,导致过热器管发生泄漏。选用合适的吹灰器类型,控制好吹灰器喷口至过热器管表面的安装尺寸并加强吹灰器的安全维护是避免此类问题的关键。分析结果对火力发电厂电站锅炉的安全运行具有重要的指导意义。

甲醇转化炉对流段翅片管失效的原因

用扫描电镜、X射线能谱仪、X射线衍射仪对四川维尼纶厂甲醇转化炉辐射段炉管、对流段翅片管、断裂翅片和脱落残片以及现场收集的氧化物等进行了组织、断口形貌、焊接情况的观察 ,并进行了成分和结构定性分析。结果证明为炉内超温导致炉管开裂、翅片断裂及脱落。

铝制板翅式热交换器封头裂纹的返修

针对铝制板翅式热交换器封头裂纹特点制定详细的返修方案,保证返修的一次成功。最后,文章分析了铝制板翅式热交换器封头裂纹的成因,并对如何控制此类缺陷产生提出了建议。