廣東某電廠高壓旁路閥入口管道與主蒸汽母管管座焊縫斷裂事件的快報
2022年3月5日廣東某電廠2號機組C級檢修水壓試驗時,高壓旁路閥入口管道與主蒸汽母管管座焊縫突然斷裂,泄漏的高壓水將周圍保溫及部分熱工儀表損壞,幸未造成人員傷害。現(xiàn)將有關(guān)情況快報給火電板塊各單位,請各單位吸取教訓(xùn),舉一反三做好排查治理,防止類似問題重復(fù)發(fā)生。上述缺陷的分析處理如有進一步情況,股份公司將及時更新通報。
一、事件經(jīng)過
3月5日上午,廣東某電廠2號爐C修后順利完成再熱器工作壓力水壓試驗,繼續(xù)開展過熱器工作壓力水壓試驗。3月5日11時58分,2號機組主蒸汽管道壓力緩慢升到12MPa時,高壓旁路閥入口管道與主蒸汽母管管座焊縫突然完全斷裂,泄漏的高壓水將周圍保溫及部分熱工儀表損壞,幸未造成人員傷害。
二、檢查情況
高壓旁路閥入口管道設(shè)計壓力19.03MPa,設(shè)計溫度549℃,材質(zhì)P91,實測管道外徑414mm,壁厚38mm。斷裂部位是高旁閥入口管道與主蒸汽管道管座之間的焊縫(現(xiàn)場安裝焊口,已運行22年),斷口黑色部分是金屬氧化物,斷口灰色部分初步判斷是水壓試驗中剛斷裂的金屬截面。斷口截面呈疲勞斷裂形貌,裂紋從焊縫管座側(cè)融合線邊緣逐步向內(nèi)壁擴展,最終導(dǎo)致焊縫強度不足而斷裂。
高旁閥入口和出口管道有90度轉(zhuǎn)向,由于出口管道支吊架離閥門較遠,高旁閥及部分出口管道的重量壓在入口管道的管座上,形成較大的彎曲力矩,而焊縫裂紋的發(fā)源地正處于管座受彎曲力矩影響最大的部位。
現(xiàn)場現(xiàn)場金屬檢查結(jié)果:
1.斷口處的管道直管、管座硬度正常,管座金相為回火索氏體,合格。管座角焊縫MT檢測合格。
2.高旁閥入口管道上焊口(閥門側(cè))焊縫MT檢測合格,硬度正常。
2號機組高旁閥入口管道管座焊縫斷裂照片
2號機組高旁閥入口管道上、下焊口
三、初步原因分析
初步分析焊縫坡口設(shè)計不符合焊接規(guī)范,變徑處沒有過渡直段,焊縫高度低于兩側(cè)母材,形成V形環(huán)向凹槽,導(dǎo)致應(yīng)力集中,疊加高旁閥進出口管道布置不合理產(chǎn)生的應(yīng)力,在焊口外沿產(chǎn)生裂紋,在長期運行及水壓試驗后疲勞開裂。
待焊縫斷口送實驗室進行失效分析后進一步確定原因。
四、暴露問題
1.火電廠鍋爐范圍內(nèi)管道隱患專項排查整治工作不到位,主蒸汽管道焊縫排查有漏項,對支管的焊縫重視不夠。
2.金屬臺賬不完善,更新不及時,技術(shù)監(jiān)督管理不到位。
(思考:水壓試驗時這個地方不應(yīng)該有壓力啊,是堵板有問題或沒有堵板,好在沒傷到人)
五、處理措施
1.立即核實1號機組高旁閥入口管道管座焊縫的金檢記錄,同時現(xiàn)場設(shè)置大范圍的安全圍欄,并制定運行措施和事故預(yù)案。
2.更換高旁閥入口管道。現(xiàn)場嚴格控制焊接和熱處理工藝,提高焊接質(zhì)量。
3.核查兩臺機組四大管道金屬檢驗報告,排查有無漏項,及時制定補檢計劃。
4.將焊縫斷口送實驗室進行失效分析,進一步查明斷裂原因。
5.對高旁閥入口管道管座進行優(yōu)化,提高管道可靠性,并消除高旁閥進、出口管系存在的應(yīng)力集中。
6.大修時對四大管道支吊架進行全面檢查調(diào)整,對懷疑應(yīng)力集中的管段進行應(yīng)力分析,確保管系安全。
7.檢查并完善金屬臺賬,重點對高溫高壓金屬部件疲勞和檢查漏項問題進行排查,及時安排下次停機檢查。
六、有關(guān)要求
高溫高壓管道在運行中發(fā)生爆裂危險極大,2016年8月11日湖北當陽市馬店矸石發(fā)電有限責任公司發(fā)生過一起鍋爐高壓主蒸汽管道爆裂事故,造成22人死亡,4人重傷。請火電板塊各單位高度重視,立即開展隱患排查工作:
1.盤點火電廠鍋爐范圍內(nèi)管道隱患專項排查整治工作完成情況,梳理鍋爐范圍內(nèi)管道焊縫檢驗情況,逐項核查有關(guān)檢驗報告的項目,及時更新金屬臺賬。
2.加強鍋爐范圍內(nèi)管道的支吊架檢查和調(diào)整,如對管系受力情況有懷疑或存在不確定性的,必要時應(yīng)選擇有資質(zhì)的第三方機構(gòu)進行管道受力分析和核算。
3.舉一反三,對有類似管座與管道對接焊口,必須逐一核查,重點核查焊口外觀質(zhì)量是否滿足焊接規(guī)程和無損檢測是否有缺陷,利用停機機會對可疑部位進行排查治理。
4.鍋爐范圍內(nèi)管道采用國外標準設(shè)計、制造或投運年限較長的單位需重點排查。