(2) 接頭型式
原設(shè)計(jì)平衡小管與蒸汽母管的進(jìn)出口接頭型式為直插式,無套管?!墓軆?nèi)壁水印可看出,平衡小管中的飽和水沿著母管開口側(cè)的內(nèi)壁往下流;在進(jìn)口側(cè)該種接頭形式不易在接頭附近形成積水,因而不易產(chǎn)生疲勞裂紋;而在出口側(cè),由于母管內(nèi)壁溫度遠(yuǎn)高于飽和水的溫度, 平衡小管內(nèi)的積水在流到母管時(shí)受到加熱汽化,但同時(shí)母管受到水的冷卻而產(chǎn)生熱疲勞。
(3) 平衡小管長度及彎頭數(shù)量
平衡小管長度增加,則流阻增大,熱損失也大,管內(nèi)易積水;同樣的,彎頭數(shù)增多,流阻增大,熱損失也大,也容易產(chǎn)生積水。
表2為平衡小管的有關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)。從表中可知,A2號爐平衡小管無論是彎頭數(shù)還是長度均比A1號爐多,這也是A2號爐再熱母管先發(fā)生泄漏的原因。
(4) 平衡小管的保溫
現(xiàn)場檢查發(fā)現(xiàn),A1,2,3號爐再熱蒸汽平衡小管外層鋁皮及保溫石棉部分脫落,保溫石棉不夠厚、也不夠嚴(yán)密(部分管段已有銹蝕現(xiàn)象),這些都造成管子保溫效果差,從而使管內(nèi)產(chǎn)生積水。
(5) 機(jī)組啟停次數(shù)及運(yùn)行時(shí)間
隨著啟停次數(shù)及運(yùn)行時(shí)間的增加,則熱疲勞周次增加,裂紋擴(kuò)展加快。
4 改進(jìn)措施及效果
依據(jù)裂紋形成原因的分析結(jié)果,采取了相應(yīng)的改進(jìn)措施。 除機(jī)組啟停次數(shù)難以控制以外,主要措施包括:
(1) 減少管子長度和管子彎頭數(shù)量。對原平衡小管布置方式進(jìn)行重新設(shè)計(jì),彎頭數(shù)量減少到3個(gè),長度變?yōu)?0 m。
(2) 改變保溫方式。用硅酸鋁替代原來的石棉作為保溫,并設(shè)兩層保溫。
(3) 改進(jìn)再熱蒸汽母管側(cè)的接頭方式。管座加一套管,并伸進(jìn)母管內(nèi)約10 mm,避免管內(nèi)可能產(chǎn)生的疏水直接流到母管內(nèi)表面。
經(jīng)過多年的運(yùn)行實(shí)踐,實(shí)施改進(jìn)后的效果非常明顯。對原產(chǎn)生裂紋的部位及母管下彎頭進(jìn)行多次探傷檢查,均未發(fā)現(xiàn)裂紋等缺陷信號,有效地提高了機(jī)組設(shè)備運(yùn)行的安全性及可靠性。
5 結(jié) 論
(1) 再熱蒸汽母管泄漏的根本原因是熱疲勞裂紋所致。
(2) 安全門連通管的結(jié)構(gòu)布置不合理, 以及平衡小管與蒸汽母管的進(jìn)出口接頭型式不當(dāng),是再熱蒸汽母管產(chǎn)生裂紋的直接原因。平衡小管長度過長、彎頭數(shù)量過多以及保溫效果差,是造成母管裂紋加速擴(kuò)展的主要原因。
(3) 通過采取合理改進(jìn)平衡小管的長度和管子彎頭數(shù)量、保溫方式以及再熱蒸汽母管側(cè)的接頭方式等措施,可以有效地防止再熱蒸汽母管熱疲勞裂紋的產(chǎn)生。經(jīng)過長時(shí)間運(yùn)行及多次復(fù)查,未發(fā)現(xiàn)異常,因此認(rèn)為改進(jìn)措施是可行的、有效的。