鈦管的化學(xué)成分、拉伸性能均符合ASTMB338標(biāo)準(zhǔn)中對相應(yīng)等級的鈦管的要求,壓扁、反向壓扁和擴口試驗后均無肉眼可見裂紋,滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。
斷裂鈦管試樣母材、焊縫及熱影響區(qū)金相組織照片,從金相檢驗照片可以看出,鈦管母材的金相組織為細小的等軸a相,焊縫的金相組織為鑄態(tài)片狀+少量針狀a相,焊縫及熱影響區(qū)均未見缺陷。未碰磨處內(nèi)外壁均較為平整光滑,未見裂紋及腐蝕痕跡。磨損處的減薄百分比約為8.74%。
從掃描電鏡照片可以看出,鈦管斷口宏觀上較為平整,沒有明顯的塑性變形,斷面各位置微觀上可見明顯的疲勞輝紋,疲勞輝紋的擴展方向表明,裂紋源位于②和③位置之間。斷口處及長管中段外表面碰磨痕跡形貌相似,均為環(huán)向磨痕,斷口處外表面碰磨痕跡位于斷口觀察位置的②和③位置之間,與裂紋源位置一致。
綜上檢驗結(jié)果分析,凝汽器鈦管化學(xué)成分、拉伸、壓扁、反向壓扁及擴口性能均滿足ASTMB338標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)要求,母材及焊縫金相組織均未見異常,表明鈦管材質(zhì)滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。
發(fā)生斷裂的凝汽器鈦管位于凝汽器管束的最外層,該位置為蒸汽沖擊振動最為嚴重的地方。根據(jù)現(xiàn)場反饋的碰磨情況來看,第一層鈦管層間碰磨較嚴重,第一層與第二層鈦管間存在碰磨,但相對較輕,第二層與第三層鈦管間未發(fā)現(xiàn)碰磨痕跡,這也反映了發(fā)生斷裂的最外層管束振動最為嚴重。
鈦管斷裂斷口宏觀上為脆性斷口,微觀上可見明顯的疲勞輝紋,表明鈦管的斷裂性質(zhì)為疲勞斷裂。在斷口處的外表面存在較為嚴重的碰磨痕跡,而鈦管本身壁厚較薄,在碰磨處易產(chǎn)生應(yīng)力集中,導(dǎo)致裂紋的萌生。在凝汽器的運行過程中,受變工況蒸汽沖擊振動的作用下,裂紋發(fā)生疲勞擴展,最終導(dǎo)致斷裂失效。
通過對凝汽器鈦管的宏觀檢查、理化性能檢測及微觀分析發(fā)現(xiàn),鈦管在沖擊振結(jié)果是否符合要求。
井口回壓結(jié)果符合要求的集輸管線流程管徑選定后需要根據(jù)pipesim模擬出的流速結(jié)果進行流速分析,并校核此集輸方案下在含水率0%情況下的井口回壓結(jié)果和管線流速結(jié)果。
按照經(jīng)驗選擇其他集輸管網(wǎng)布置方案,重復(fù)步驟1?5,通過工程量經(jīng)濟對比及分析集輸管網(wǎng)方案工藝性優(yōu)缺點確定更優(yōu)的集輸管網(wǎng)方案;
為了電廠運行穩(wěn)定安全,預(yù)防類似事故的再次發(fā)生,建議:
(1)對凝汽器鈦管進行普查,排除鈦管存在摩擦損傷等表面缺陷;
(2)對凝汽器鈦管間加裝防振條;
(3)凝汽器運行前排空水室頂部的空氣,減少啟動階段蒸汽的沖擊振動;
(4)加強凝汽器的穩(wěn)定運行控制,減少變工況運行。









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