水冷壁 8月2日某电厂水冷壁爆管停机事故分析

一、设备概况:

河北某电厂2号机组额定负荷350MW，配置亚临界压力、一次中间再热、自然循环、双拱单炉膛、“W”型火焰燃烧、尾部双烟道、平衡通风、固体排渣、全钢架、全悬挂结构、露天燃煤锅炉，型号为CAROLINA。单台锅炉配有两台一次风机、两台引风机、两台空气体预热器和两台送风机，形成平衡通风系统。制粉系统采用中速磨直吹系统，每台锅炉配有4台MPS89G中速磨煤机，每台磨煤机出口的5根一次风管分别与锅炉前后拱上的5个燃烧器相连。2014年10月至12月，对低氮燃烧器进行了改造，项目由北京巴布科克威尔科克有限公司完成..

锅炉设计炉宽26822mm，炉下部深16459mm，上颈部深8535mm。下炉水冷壁采用SA213-T2(右旋内螺纹)，规格为φ57.15×6.4毫米，前后壁351根，左右壁215根。

在原设计中，在19.8-29.7米之间约10米的标高上铺设了1023平方米的阻燃带。1991年，对防火分区进行改造，将19.8-22.8米之间的3米防火分区砍掉，破坏面积260 m2，改造后剩余1023-260=763 m2。在2013年2年大修中，配合汽轮机通流改造工程，方案是拆除拱上所有防火区(前后墙)，两侧墙防火区按图2拆除。剖面线是应该为两侧墙预留的阻燃区。本次阻燃区总面积约为202m2，其余763-202 = 2号锅炉改造后的561 m2(阻燃区改造示意图见图2)。

二、提前工作条件:

8月2日03:00，2号机组AGC模式负荷为315MW，B/C/D磨机组运行。主蒸汽温度540℃，再热蒸汽温度540℃，主蒸汽流量1004t/h，给水流量982t/h，主蒸汽压力169kg/cm2，炉膛负压-9mH2O。

第三，事件发生了:

8月2日03:00右墙火焰电视转暗，炉漏监测系统第9测点能量值超过50%，其他机组参数无明显变化。派人现场检查，通知维修人员确认。

03:16，延时15分钟后，给出漏炉光板报警。

03:23，根据长期值指令，机组开始减压运行。

03:32，对2号锅炉4楼左前角水冷壁进行局部检漏声，怀疑水冷壁有漏点。调度申请同意撤销AGC，降低2号机组负荷。

04:25，凝汽器补水困难，给水流量比蒸汽流量大90t/h左右。初步判断是水冷壁漏水。

04:59申请调度批准，机组因2号锅炉水冷壁泄漏停运。停机前后的参数见附件1。

8月4日02: 30，锅炉炉膛水冷壁冷却完毕，温度降至50℃以下，签发工作票，紧急抢修。8月4日07:10，确认水冷壁泄漏位置，前46-48管在左侧壁标高约25m处(入炉后编号见图1、图2)。从图中可以看出，前47次爆管是第一批泄漏点。前47根管子的泄漏导致了前46根和48根管子的泄漏。第一个46和48管道泄漏点的出现也证实了这一推断。8月5日05:06，水冷壁爆裂抢修完成，联检合格。

图1管道爆裂图

图2水冷壁侧壁爆裂位置

四、原因分析:

(一)直接原因:2013年，在拆除阻燃带的过程中，左壁阻燃带炉第47水冷壁管损坏后修复，补焊质量差，导致长期运行后泄漏。

1.泄漏的位置和外观见图3。原泄漏管为炉前至炉后的第47根水冷壁管。原来的泄漏点继续吹向相邻的管道，形成新的泄漏点。吹气顺序在图3中以“”的方向示出。

2.切割原泄漏管后，发现内壁有飞边，说明泄漏管损坏后已修复，补焊深度深，管子烧穿。内壁有闪光的外观见图4。

3.通过对原漏点附近许多致密孔隙的光谱检测，发现孔隙成分(Cr含量约为1.0%)与R307电极(Cr含量为0.8%~1.5%)相近，而水冷壁管基材为T2(Cr含量为0.5%~0.8%)，说明原漏管存在，即从前到后为第47根水冷壁管。

4.原泄漏点附近的外壁被蒸汽吹走并暴露在金属光泽下后，发现表层下有许多致密的气孔(这些气孔不容易通过直接宏观检查发现)，补焊质量差。一个内壁飞边对应的外壁表层下的致密孔隙见图5。

图3泄漏管道的位置和形态

图4原泄漏管内壁出现焊瘤

图5内壁飞边对应的外壁孔隙形态

(二)间接原因:

在2013年至今的历次大修中，2号锅炉耐磨防爆检查不彻底，未发现该区域水冷壁补焊存在安全隐患，导致长期运行后水冷壁发生爆炸。

动词 （verb的缩写）暴露的问题:

1.全员安全生产责任制落实不到位，安全生产人员对不停控意识不强，对不停防工作重视不够，排查不停控隐患，把不停控工作作为安全生产领域的一项重点工作。

2.2018年近期发生两起锅炉管爆炸事件，暴露出上安电厂锅炉防磨防爆管理存在漏洞，责任落实不到位，对2013年拆除防火分区时水冷壁损坏的后果认识不足，重视不够，未采取有效措施彻底消除安全隐患。

3.去除阻燃区的施工工艺不规范，导致水冷壁管损坏。受损管道补焊时未严格执行焊接工艺要求和验收标准，存在安全隐患。

不及物动词预防措施:

1.进一步落实公司不停控会议要求，加强不停控管理，明确分工，落实责任，细化措施，把不停控作为工作的重要目标和内容。

2.结合全体员工安全生产责任年度活动，提高安全生产领域的人员管控和不停的意识，通过运行管理、维护管理、技术监督和人员培训，落实管控和不停的要求，进一步巩固安全生产管理工作。

3.制定专项方案措施，针对2013年消防区拆除时对水冷壁造成的损坏进行专项防磨防爆检查，发现问题采取换管等措施，彻底消除安全隐患。

4.修订完善受热面维修工艺，严格执行维修工艺，监督检查工艺，严格执行质量标准，规范验收。

5.根据“四不放过”原则和《HNSA-SHEO P-023安全生产考核管理标准》，实行责任追究。

附件1:2号机组停运机组主要参数变化

来源:电力安全生产