7月2日20：22平電公司#2爐分隔屏過(guò)熱器發(fā)生嚴(yán)重爆管，巨大泄漏聲震整個(gè)鍋爐，爐外幾十米處聽到刺耳聲，當(dāng)時(shí)機(jī)組負(fù)荷560MW。21：00機(jī)組降負(fù)荷，22：19機(jī)組解列， 4日8：30爐內(nèi)腳手架搭設(shè)并具備檢修， 5日16：08檢修完工，6日4：31機(jī)組并網(wǎng)，機(jī)組停運(yùn)時(shí)間78.2小時(shí)，停爐準(zhǔn)備時(shí)間34.18小時(shí)，搶修時(shí)間31.63小時(shí)，啟動(dòng)時(shí)間12.39小時(shí)。
     1　現(xiàn)場(chǎng)檢查及檢修情況
（1）爆管位置：分隔屏#4屏前組件出口段#2根，EL：55.6m焊口上50mm處，距屏底2.1m。
（2）相鄰受熱面情況：爆管泄漏的蒸汽對(duì)鄰近的管壁有吹損，蒸汽在高溫?zé)煔庵袑?duì)區(qū)域內(nèi)管外壁有腐蝕，但皆較輕。爆漏的#2根由于受較大的蒸汽沖力而變形，將#3環(huán)下彎頭擠扁。相鄰的#3、#4、#5、#6根管外壁有過(guò)熱氧化現(xiàn)象，在較高處有明顯的氧化皮。較為嚴(yán)重的是在其對(duì)面后組件出口段#2、#3、#4、#5、#6根在較高處嚴(yán)重變形，其變形是由過(guò)熱引起，且管外壁已有較厚的氧化皮。前組件流體冷卻間隔管前端部與墊塊錯(cuò)位相磨碰，管壁磨損達(dá)2mm。
（3）現(xiàn)場(chǎng)處理：更換爆漏的#2根下彎頭和8米長(zhǎng)的上升段，共4道焊縫；更換擠扁的#3環(huán)彎頭。
     2　爆管管樣

管材：12Cr1MoV，規(guī)格：Ф57×9。
爆口：棱形，對(duì)角120×51，爆口邊緣厚2mm，內(nèi)外壁有氧化皮生成。在爆口上方100mm內(nèi)，管子脹粗成Ф61，脹粗率6.56%，管壁硬度119HB；距爆口100～200mm內(nèi)，管子脹粗成Ф59，，脹粗率3.5%，管壁硬度109HB，在爆口下方30mm內(nèi)，管子脹粗成Ф60.5，脹粗率6.14%。爆口處硬度116HB，爆口側(cè)面和背面硬度112/98HB。
      在爆口上方1.5和下方0.4米范圍內(nèi)管外壁存在大量縱向裂紋，管壁氧化皮較厚。爆口處由于受泄漏蒸汽很大反作用力，此處已變形成近90°彎管，并使爆口擴(kuò)大，爆口處邊緣管壁拉薄和撕裂。
     3　分隔過(guò)熱器結(jié)構(gòu)介紹

   進(jìn)口三通分隔屏過(guò)熱器結(jié)構(gòu)示圖

      分隔屏過(guò)熱器位于上爐膛，在前墻水冷壁和后屏過(guò)熱器之間，沿爐膛寬度方向分6大屏，并以2286、3048的橫向節(jié)距將上爐膛分隔。每大屏分成并聯(lián)的前組件和后組件二部分，管徑為ф57，前組件外環(huán)為ф60，每組件有31根管。由于分隔屏左右進(jìn)出口聯(lián)箱在大包箱內(nèi)是縱向布置，而爐內(nèi)管屏是橫向布置，因此管子走向較為復(fù)雜，交叉布置全在爐頂大包箱中，這種布置方式是CE 公司的專利。
       進(jìn)口聯(lián)箱比出口聯(lián)箱長(zhǎng)近一倍，前半部分分三路組成三個(gè)大屏前組件，后半部分同樣分三路組成三個(gè)大屏后組件，前后組件介質(zhì)流向成對(duì)流方式。進(jìn)口聯(lián)箱由于較長(zhǎng)，在三通部位和延伸段無(wú)開孔引出管；而出口聯(lián)箱較短，整個(gè)聯(lián)箱包括三通在三個(gè)方向都有開孔引入管。在出口聯(lián)箱三通處前后組件最外環(huán)8根管皆接入此三通，這8根管全為前后組件出口段最外環(huán)。
     4　爆管原因分析
       根據(jù)爆管管樣在2米范圍內(nèi)出現(xiàn)相差不大的硬度、脹粗率、內(nèi)外表面氧化皮，此管段存在長(zhǎng)期過(guò)熱，且長(zhǎng)期過(guò)熱度較大；從爆口的形狀象是短期過(guò)熱，但其爆口受彎曲拉伸，使診狀趨向于短期過(guò)熱。其實(shí)主要因素是長(zhǎng)期過(guò)熱，其次為短期過(guò)熱。其原因如下：
（1）存在同屏熱偏差
     所謂同屏熱偏差是在同屏并聯(lián)各環(huán)路中，由于系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的原因，使得各自阻力的變化并引起并聯(lián)各環(huán)路流量的變化。流量偏小的環(huán)路，介質(zhì)吸熱量小，管壁溫度升高。當(dāng)管壁溫度超過(guò)材料的許用溫度時(shí)，管內(nèi)壁出現(xiàn)氧化、生成氧化皮，氧化皮熱阻大，進(jìn)一步促使管壁溫度上升，并在其外壁生成氧化皮，此時(shí)在氧化皮下管壁將產(chǎn)生裂紋，外壁氧化皮一旦脫落，管壁過(guò)熱更快，管壁強(qiáng)度下降、裂紋擴(kuò)張而爆管。
      本次爆管是在鍋爐負(fù)荷560MW時(shí)發(fā)生的，此時(shí)鍋爐各受熱面熱負(fù)荷處于設(shè)計(jì)較佳工況，燃燒熱偏差和減溫水量較小。#4屏處于上爐膛左側(cè)，正常運(yùn)行處于熱偏差偏低處，不應(yīng)出現(xiàn)管屏過(guò)熱現(xiàn)象，搶修時(shí)將聯(lián)箱封頭割除，也沒有發(fā)現(xiàn)有異物堵塞，短期超溫也不應(yīng)發(fā)生。
在2002年10月U207C檢修中，對(duì)分隔屏過(guò)熱器分三層檢查，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題以下問(wèn)題：
1）、#3～#6屏上部管子外壁普遍存在微脹粗現(xiàn)象，#3～#4屏管過(guò)熱現(xiàn)象較嚴(yán)重，其中#3屏過(guò)熱最嚴(yán)重。
2）、#1～#6屏自?shī)A管變形，各屏后組件前幾根都有變形出排現(xiàn)象。
3）、處理方案：換#3屏后組件第一根；其它作記錄缺陷。
建議對(duì)分隔屏共6屏最上一層作快速診斷壽命分析，以便確定下次大修換管方案。
由中試所對(duì)上述問(wèn)題進(jìn)行診斷，#3～#6屏上部管子外壁普遍存在微脹粗現(xiàn)象是管子制造缺陷，不是脹粗；所進(jìn)行的氧化皮測(cè)厚壽命分析，沒有發(fā)現(xiàn)有短期壽命管，存在的問(wèn)題是各屏后組件前幾根都有變形出排現(xiàn)象。
       2002年06月12日18:00，#1爐分隔屏過(guò)熱器№3排前組件前數(shù)№6根出口段，在EL68000處發(fā)生爆管，爆管性質(zhì)和本次#2爐#4屏前組件出口段#2根爆管相同，爆管在前組件出口段最外環(huán)8根范圍內(nèi)；而管子變形也集中在前后組件出口段最外環(huán)8根范圍內(nèi)，這二個(gè)8根管卻引入到出口聯(lián)箱三通上。這二個(gè)8根管與其它管不同之處是接入出口三通處，而三通的結(jié)構(gòu)與直聯(lián)箱有較大的區(qū)別。
      可見，三通結(jié)構(gòu)的因素是引起在此范圍內(nèi)的受熱面管子阻力改變，阻力的變化引起管內(nèi)流量的變化，最后產(chǎn)生同屏熱偏差而使管子過(guò)熱。
（2）三通效應(yīng)
      大容量電站鍋爐過(guò)熱器和再熱器采用T型三通從聯(lián)箱徑向引入或引出的布置方式，造成因三通附近的蒸汽流中存在渦流區(qū)，使得該區(qū)域的管屏中的流量偏小，如果這部分管屏的煙氣側(cè)熱負(fù)荷也較高，就很容易發(fā)生超溫爆管。近年來(lái)在國(guó)內(nèi)許多300WM以上鍋爐發(fā)生此類事故。有些廠采用節(jié)流孔圈再分配流量，結(jié)果反而更嚴(yán)重。過(guò)去，鍋爐行業(yè)還沒認(rèn)識(shí)此問(wèn)題，而現(xiàn)在新建的鍋爐已不允許在三通上開孔引管。
      三通效應(yīng)在高負(fù)荷大流量的情況下表現(xiàn)明顯，對(duì)受熱面管子流量影響很大，出現(xiàn)短期過(guò)熱現(xiàn)象；而在偏移高負(fù)荷時(shí)，影響較小，表現(xiàn)為管子長(zhǎng)期過(guò)熱。
      三通效應(yīng)就是平電公司分隔屏過(guò)熱器超溫爆管的根本原因，而這種影響在其它的受熱面也存在。
注：關(guān)于"三通效應(yīng)"的原理，這里不再解釋。
     5　下一步對(duì)策
     平電公司#1、#2爐分隔屏過(guò)熱器在出口三通區(qū)域2×8根已不同程度受"三通效應(yīng)"的作用而過(guò)熱損傷，目前機(jī)組運(yùn)行尚無(wú)辦法，只有結(jié)合機(jī)組檢修處理。
（1）利用停爐機(jī)會(huì)對(duì)此受熱面徹底檢查，找出損傷的管子，局部更換。
（2）大、小修時(shí)將此管段更換。
（3）與鍋爐廠合作，將三通區(qū)域的管子移位。
（4）密切注意其它受熱面在三通區(qū)域內(nèi)的狀態(tài)，鍋檢中列入重點(diǎn)檢驗(yàn)項(xiàng)目。
（5）調(diào)研其它單位的處理方法，尋找更合適的方法。