燃气热水锅炉回燃室裂纹分析
2012-08-20张宝祥王忠发
节能技术 2012年1期
关键词:裂纹
张宝祥,王忠发
(1.天津市特种设备监督检验技术研究院,天津 300192;2.天津市质量管理研究所,天津)
1 事故概况
在检验工作中,笔者发现一台供暖的小型热水卧式内燃(WNS)锅炉(如图1)运行了两个采暖季后,锅炉二回程入口处回燃室前管板烟管管端出现裂纹而发生渗漏。在进一步检查中,发现烟管管端附近出现大面积疲劳裂纹,导致管端出现轴向内穿透性裂纹(如图2),裂纹有的还会延伸到焊口(如图3)进而威胁到管板的安全。进行磁粉检测后,发现裂纹延管口向内,延伸长度为8~12 mm不等,并且管板上也存在着细小裂纹,分布比较特殊,大多存在于左侧第5、6、7排管排之间,右侧第7、8排管排之间(如图4)。

图1 小型热水卧式内燃(WNS)锅炉示意图

图2 穿透性裂纹

图3 管端裂纹(发展到焊缝上)

图4 回燃室前管板(二回程入口)
2 事故调查
根据检验经验,管端裂纹现象大多成因是由于换热不良,至使烟管局部超温,端口材料抗裂性降低,使用一段时间后局部过热,产生裂纹。经调查研究发现本锅炉频繁启停,用于调峰,而且烟管的管端伸出焊口长度过长,无法得到很好的冷却,长期处于高、低温的交变热应力作用,从而造成管端热疲劳裂纹。
管板出现裂纹情况相对较少,管板是否有过热现象存在,为了进一步研究,对本锅炉的管板进行了腹膜金相检查,发现:管板组织结构并没有发生太大变化,金相组织为铁素体+珠光体,珠光体球化二级(见图5),可以排除本锅炉回燃室管板处发生过热,由此可见,此处裂纹并非过热产生。……
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