经典磁粉检测案例分析

 

磁粉检测再热减温器笛形管喷嘴裂纹及裂纹形成原因

某电厂1号锅炉低温再热器集箱至高温再热器集箱连通管上的2个再热减温器，其材质均为SA-335P11。再热减温器是调节低温再热器至高温再热器连通管中的蒸汽，当温度超过一定值，减温器笛形管喷水，控制蒸汽温度，防止蒸汽温度过高导致超温运行。经常性的超温运行易导致爆管机组非停，造成一定的经济损失，经常超温运行还会影响设备材质金属性能，减少机组使用寿命。



该电厂1号机组于2013年12月正式开机运行，至今运行约一年半时间。在此次大修中，将2个再热减温器笛从减温器上形管取下来，对笛形管表面进行磁粉检测。



磁粉检测发现在2个减温器笛形管喷嘴处，均存在多处裂纹。裂纹长度较短，但是从喷嘴内部可观察到裂纹还存在一定的深度，约5mm，如下图所示。



总结：从上图可以观察到几乎每个喷嘴均有裂纹磁痕显示，并且裂纹存在一定深度，现场测量裂纹的深度约5mm，裂纹的产生可能是由以下几类原因共同作用下，最终集体爆发。

1、锅炉长期超温运行

根据以往锅检经验，再热减温器较其他减温器（过热器一级减温器、二级减温器、三级减温器）更容易超温。再热减温器经常性的超温运行，喷嘴处于长期工作状态而引起疲劳裂纹，并且在高温高压的恶劣环境下，裂纹最终发生扩展。

2、热应力集中

低温再热器至高温再热器连通管中的蒸汽温度较高，而喷嘴喷出的减温水来自省煤器，两者温差较大，减温器笛形管在工作过程中冷热交替，存在较大的热应力。

3、锅炉设计问题

再热减温器笛形管喷嘴产生裂纹还一个重要的原因，锅炉设计存在缺陷，例如：减温器设计问题、减温器设计材料选错的问题等。

4、制造过程中存在缺陷

在锅炉厂生产制作减温器笛形管过程中可能会产生微小裂纹，在入场检验过程中没能发现该问题，在恶劣的运行环境中进一步扩展。

处理意见：

笛形管喷嘴处存在较多的裂纹，在高温高压的环境下运行易扩展，当裂纹长大至一定长度串联起来，可能导致笛形管喷嘴发生断裂，建议电厂更换该设备。