炉顶过热器泄漏非计划异常事件分析报告

炉顶过热器泄漏非计划异常事件分析报告

\n许昌龙岗发电有限责任公司4号机组炉顶过热器泄漏非计划异常事件停分析报告一、事件经过（一）事件前机组及设备运行工况2018年7月4日00时17分，4号机组负荷436MW，A、B、C、D、E五台磨煤机运行，主要运行参数无异常，机组协调运行方式。（二）事件详细经过2018年7月4日00时17分左右，4号机监盘发现负荷快速下降，主汽压下降，锅炉给水量增加，凝汽器水位下降。就地检查发现11层处大包处漏点泄漏增大，就地明显可见大量蒸汽，减负荷至330MW，锅炉降压运行。为防止泄漏进一步增大，7月4日02时10分汇报省调同意4号机组停备，同时汇报集团公司调度中心和河南公司安生部。04时59分，4号炉A仓烧空，4号机组手动MFT停机。（三）事件后检查及处理情况1.检查情况：7月7日10时，炉顶大包具备进入条件，进入大包内检查发现:\n(1)末级再热器与炉顶棚过热器出口集箱之间，从左向右数第59、60根顶棚管，在水平段、顶棚过热器出口集箱入口段顶棚段(见图1)及入口弯头段泄漏。顶棚水平段爆口处明显减薄，有蒸汽汽流吹损的沟槽，爆口形状呈椭圆形(见图1)；顶棚过热器出口集箱进口段在管道背侧、外弧面泄漏，爆口处有明显蒸汽汽流吹损减薄痕迹，呈喇叭口状(见图2)。；左向右数第54、55根、61至68根顶棚管在末级再热器吊挂板下方有较深凹槽（见图3）；末级再热器左数第29排向前数第1根管子泄漏(见图4)。泄漏的爆口外观都呈现明显的蒸汽吹扫痕迹，根据泄漏爆口汽流方向判断是第61根顶棚管密封焊口处首先泄漏（见图5），经61割管后探伤检查发现：该处炉顶密封盒焊口处开裂（见图6）。左数第59根泄漏处左数第59根泄漏处左数第60根泄漏处\n图1图2(2)左至右数第54、55根、61至68根顶棚管在末级再热器吊挂板下方有较深凹槽（见图3）;吊挂板下方顶棚管凹槽图3吊挂板吹损情况高温再热器左数第29排第1根(3)末级再热器左数第29排炉后吊挂板处吹一孔洞（见图4），蒸汽汽流经此将该排后向前数第1、2、3根以及第30排后向前数第1根吹损，其中29排后向前第1根泄漏(见图4)。\n图4密封盒吹损开裂部位密封盒吹损(4)顶棚过热器出口集箱处密封盒在泄漏处吹散，左数第61根管与密封盒焊接处有吹损痕迹。（见图5）\n图5贯穿性内壁开裂裂纹情况外部探伤裂纹外壁开裂情况(5)对顶棚过热器左数第61根管与密封盒焊缝进行着色探伤检查发现存在贯穿性裂纹（见图6），进口管道弯头外弧处受挤压变形，弯头与后烟井前墙上集箱预留间隙为15mm，小于原设计间隙30mm（见图7）。图6\n弯头处预留间隙弯头外弧处受挤压变形图72.其他检查情况(1)割除部分密封盒对吊挂板下部顶棚管进行检查，未发现有明显磨损痕迹；(2)正在对顶棚管密封盒焊缝进行着色探伤检查。(2)末级再热器左数第29排后向前数第2、3根，左数第30排后数第1根吹损测厚超标。3.设备处理及恢复(1)更换顶棚过热器管左数第54、55、58-68根，共需更换13根，规格：63.5*9，材质15CrMoG;(2)更换末级再热器左数第29排后向前数第1、2、3根，左数第30排后数第1根，因30排后向前数\n第2根需割除预留焊接位置，一并割除，共需更换5根，规格：末级再热器出口段，管子规格为57.2×4、材质SA213-TP310HCbN，出炉顶后管径变为63.5×5.5、材质SA213-T92。二、原因分析（一）直接原因1.顶棚过热器左数第61根管子与密封盒焊缝裂纹为首爆口，该处焊缝焊接质量不良，存在咬边缺陷，在此应力点处形成裂纹源；后烟井前包墙上集箱与顶棚过热器出口集箱入口管道下弯头处预留间隙过小，锅炉热态下下弯头受后烟井前包墙上集箱挤压，进一步加剧了密封盒咬边处焊缝的应力集中，随着机组负荷变化密封盒焊缝咬边处裂纹源在外应力作用下逐渐扩展，最终贯穿性泄漏是顶棚过热器左数第61根管子泄漏的直接原因（见图8位置1处）。2、顶棚过热器左数第61根管子泄漏密封盒焊缝处管子泄漏后，蒸汽向炉前方向运动，吹损末再吊挂板和下部的顶棚管，将该处左数第59、60根顶棚管吹损泄漏（见图8位置2处），并将其周边同位置顶棚管吹损。；在末再吊挂板被吹透以后，将末再左数第29排后向前数第1、2、3根管、第30排后向前数第1根管吹损，其中29排后向前第1根吹损泄漏（见图8位置5处）。）；60根弯头处吹损泄漏（见图8位置3处），多处管道吹透引起蒸汽泄漏量增大是本次停机的直接原因。\n外弧面变形顶棚过热器出口集箱入口管子下弯头外弧面变形外弧面变形图73、左数第59、60根顶棚管在泄漏后冲击到末再吊挂板(见图8位置3处)后发生折向,将炉顶棚过热器出口集箱进口管左数第59、60根弯头处吹损泄漏（见图8位置4处）。\n外弧面变形后烟井前包墙上集箱后烟井前包墙上集箱弯头外弧处受挤压变形，设计预留间隙要求大于30mm，实际测量间隙为15mm首爆口1，蒸汽走向：1→2,弯头处泄露蒸汽走向为2→3→4，末再泄漏蒸汽走向为：2→51炉顶棚出口集箱3442图8（二）间接原因机组停运及检修期间未对炉顶过热器出口集箱密封盒焊缝、炉顶过热器出口集箱入口段弯头与后烟井前墙上集箱安装预留间隙等进行排查，未及时发现并消除基建期间存在的隐患。三、暴露问题1.隐蔽部位隐患排查不彻底，专业人员经验不足，未将炉顶过热器出口集箱密封盒焊缝检查列入检查项目，该焊缝处于炉顶密封保温层下部，隐蔽部位隐患排查治理不到位。2.锅炉防磨防爆管理存在漏洞，“四管”\n检查侧重于炉内，未将炉顶过热器出口集箱入口段弯头的检查列入防磨防爆检查项目，防磨防爆检查工作不到位。3.施工单位、监理及业主质量把关不严，技术管理粗放，基建期设备安装未完全按照图纸施工验收。四、防范措施1.更换损坏及磨损超标的管排，按图纸要求进行恢复。责任人：陈惠超杨林监督人：杨林李铁完成时间：2018年7月14日2.本次临停期间对炉顶过热器出口集箱密封盒焊缝该焊缝部位进行着色探伤检查，消除隐患。责任人：李海涛监督人：杨林李铁完成时间：2018年7月14日3.完善防磨防爆检查项目，4号炉A修期间拆除密封盒对焊缝及弯头处预留间隙进行全面检查，对发现的问题进行处理；。责任人：杨林监督人：李铁完成时间：2018年11月20日4、制定计划表结合3号机组最近一次临停对3号机组相同部位进行全面排查，发现隐患及时处理。责任人：杨林监督人：李铁完成时间：结合机组检修。5.做好“两防”管理，加强技术培训，经常与锅炉厂沟通，了解掌握锅炉本体发生异常事件的信息，进行举一反三的排查和治理。责任人：娄栋培监督人：李铁完成时间：长期工作\n五、责任考核1）根据公司防磨防爆管理办法，考核公司防磨防爆专业组2万元。2）根据公司安全生产奖惩规定，按照一类障碍对相关责任人进行考核。按公司《公司安全生产工作奖惩规定安全生产管理标准》落实责任及考核。(一)根据大唐集团公司《电力生产设备障碍标准》、《生产异常事件分析制度》和公司《安全生产事故（事件）调查规程》《安全生产管理标准》，按照“四不放过”的原则，对"“4号机组炉顶过热器泄漏”"事件分析、查明了事件原因，认定该事件为一类障碍。(二)对相关责任部门的处罚：依据公司《公司安全生产工作奖惩规定安全生产管理标准》2.2.5.1条第一款第17条，发生公司考核的一类障碍，主要责任人所在部门为一类障碍的责任部门，扣除主要责任人所在班组（专业、运行值）当月奖金的50%；(三)发生公司考核的一类障碍对相关责任人的处罚：1．设备管理部锅炉专业点检员陈惠超作为4号炉本体设备的管理责任人，是此次泄漏的直接责任人，给予处罚1000元；2．设备管理部锅炉专业高管娄栋培\n作为专业技术负责人，对防止锅炉泄漏技术管理存在漏洞，对此次泄漏负技术管理责任，给予处罚800元；32．设备管理部锅炉专业点检长杨林作为专业负责人，锅炉防磨防爆及隐患排查不到位，对此次泄漏负专业管理责任，给予处罚800元；43．设备管理部主任部长助理李铁作为分管锅炉管理的负责人，对锅炉防止“四管”管理措施不完善、对专业监督管理不到位负责，给予处罚300元；54．设备管理部部长赵万宝，作为部门的负责人，对本部门锅炉防“四管”管理不到位负责，给予300元处罚。65．副总经理王伟浩，负技术管理领导责任，考核200元。76．副总经理付晖，负领导责任，考核200元。7．根据《锅炉防磨防爆管理办法》处罚防磨防爆小组2万元。许昌龙岗发电有限责任公司电厂电厂2018年7月1011日一、事件经过（一）事件前机组及设备运行工况2018年7月4日00时17分，4号机组负荷436MW，A、B、C、D、E五台磨煤机运行，主要运行参数无异常，机组协调运行方式。（二）事件详细经过\n2018年6月15日20时30分，巡检发现4号炉炉顶汽水分离器进口管道与大包连接处滴水，怀疑大包内管道存在漏点，通知值班人员进行检查。经检查确认大包内无明显异音，炉管泄漏监测装置无报警，锅炉汽温、汽压无异常。组织召专业技术分析会，专业技术人员认为目前漏点较小，存在停机后较难检查到漏点的情况，建议观察运行。期间运行巡检、维护人员、点检员每天定期巡检未见明显异音，无扩大趋势。2018年7月4日00时17分左右，4号机监盘发现负荷快速下降，主汽压下降，锅炉给水量由1319t/h增加至1420t/h，凝汽器补水量增加了20t/h。（见图1）。就地检查发现11层大包处泄漏，就地明显可见大量蒸汽，减负荷至330MW，锅炉降压运行。为防止泄漏进一步增大，7月4日02时10分汇报省调同意4号机组停备，同时汇报集团公司调度中心和河南公司安生部。04时59分，4号炉A仓烧空，4号机组手动MFT停机。\n图1（三）事件后检查及处理情况1.检查情况：7月7日10时，炉顶大包具备进入条件，进入大包内检查发现:(1)末级再热器与炉顶棚过热器出口集箱之间，从左向右数第59、60根顶棚管，在水平段、顶棚过热器出口集箱入口段顶棚段(见图1)及入口弯头段泄漏。顶棚水平段爆口处明显减薄，有蒸汽汽流吹损的沟槽，爆口形状呈椭圆形(见图1)；顶棚过热器出口集箱进口段在管道背侧、外弧面泄漏，爆口处有明显蒸汽汽流吹损减薄痕迹，呈喇叭口状(见图2)。；左向右数第54、55根、61至68根顶棚管在末级再热器吊挂板下方有较深凹槽（见图3）；末级再热器左数第29排向前数第1根管子泄漏(见图4)。泄漏的爆口外观都呈现明显的蒸汽吹扫痕迹，根据泄漏爆口被汽流冲刷的方向判断是，应为第61根顶棚管密封焊口处首先泄漏（见图5），经将第61根顶棚管割管后探伤检查发现：该处炉顶密封盒密封焊口缝处开裂，裂纹长60mm,为贯穿性裂纹（见图6）。(2)经对首先泄漏的顶棚过热器左数第61根管子进行检查，发现该管子与密封盒密封焊缝存在咬边缺陷，且其弯管外弧面与后烟井前包墙上集箱\n挤压变形，冷态下测量此处间隙约10mm，由于图纸上未标注该处间隙，咨询锅炉厂得知此处间隙为30mm，实际膨胀间隙远小于设计膨胀间隙。左数第59根泄漏处左数第59根泄漏处左数第60根泄漏处图1图2(2)左至右数第54、55根、61至68根顶棚管在末级再热器吊挂板下方有较深凹槽（见图3）;\n吊挂板下方顶棚管凹槽图3吊挂板吹损情况高温再热器左数第29排第1根(3)末级再热器左数第29排炉后吊挂板处吹一孔洞（见图4），蒸汽汽流经此将该排后向前数第1、2、3根以及第30排后向前数第1根吹损，其中29排后向前第1根泄漏(见图4)。图4\n密封盒吹损开裂部位密封盒吹损(4)顶棚过热器出口集箱处密封盒在泄漏处吹散，左数第61根管与密封盒焊接处有吹损痕迹。（见图5）图5顶棚第61根管子开裂位置贯穿性内壁开裂裂纹情况外部探伤裂纹外壁开裂情况(5)对顶棚过热器左数第61根管与密封盒焊缝进行着色探伤检查发现存在贯穿性裂纹（见图6），进口管道弯头外弧处受挤压变形，弯头与后烟井前墙上集箱预留间隙为15mm，小于原设计间隙30mm（见图7）。\n图6顶棚第61根管子开裂情况弯头处预留间隙弯头外弧处受挤压变形图72.其他检查情况\n(1)割除部分密封盒对吊挂板下部顶棚管进行检查，未发现有明显磨损痕迹；(2)正在对顶棚管密封盒焊缝进行着色探伤检查。(2)末级再热器左数第29排后向前数第2、3根，左数第30排后数第1根吹损测厚超标。3.设备处理及恢复(1)更换顶棚过热器管左数第54、55、58-68根，共需更换13根，规格：63.5*9，材质15CrMoG;(2)更换末级再热器左数第29排后向前数第1、2、3根，左数第30排后数第1根，因30排后向前数第2根需割除预留焊接位置，一并割除，共需更换5根，规格：末级再热器出口段，管子规格为57.2×4、材质SA213-TP310HCbN，出炉顶后管径变为63.5×5.5、材质SA213-T92。（3）7月14日14时30分全部检修工作结束，7月15日14时58分并网成功。二、原因分析（一）直接原因\n外弧面挤压变形顶棚过热器入口弯管与后烟井前包墙上集箱间隙过小，运行中膨胀不畅（见图7），在管子与密封盒密封焊缝处产生较大应力集中，同时管子与密封盒密封焊缝焊接质量不良存在咬边缺陷，在应力作用下在咬边处产生裂纹，长期运行中裂纹逐渐发展最终泄漏，是顶棚过热器左数第61根管子泄漏的直接原因（见图8位置1处）顶棚过热器出口集箱入口管子下弯头与集箱间隙左数第61根管子与密封盒焊缝处裂纹为首爆口，该处焊缝焊接质量不良，存在咬边缺陷，在此应力点处形成裂纹源；后烟井前包墙上集箱与顶棚过热器出口集箱入口管道下弯头处预留间隙过小，锅炉热态下下弯头受后烟井前包墙上集箱挤压，进一步加剧了密封盒咬边处焊缝的应力集中，随着机组负荷变化密封盒焊缝咬边处裂纹源在外应力作用下逐渐扩展，最终贯穿性泄漏是顶棚过热器左数第61根管子泄漏的直接原因（见图8位置1处）。\n2、顶棚过热器左数第61根管子泄漏密封盒焊缝处管子泄漏后，蒸汽向炉前方向运动，吹损末再吊挂板和下部的顶棚管，将该处左数第59、60根顶棚管吹损泄漏（见图8位置2处），并将其周边同位置顶棚管吹损。；在末再吊挂板被吹透以后，将末再左数第29排后向前数第1、2、3根管、第30排后向前数第1根管吹损，其中29排后向前第1根吹损泄漏（见图8位置5处）。）；蒸汽泄漏量增大是本次停机的直接原因。60根弯头处吹损泄漏（见图8位置3处），多处管道吹透引起蒸汽泄漏量增大是本次停机的直接原因。\n外弧面变形顶棚过热器出口集箱入口管子下弯头外弧面变形外弧面变形图7顶棚第61根管子下部弯头挤压情况3、左数第59、60根顶棚管在泄漏后冲击到末再吊挂板(见图8位置3处)后发生折向,将炉顶棚过热器出口集箱进口管左数第59、60根弯头处吹损泄漏（见图8位置4处）。\n外弧面变形后烟井前包墙上集箱后烟井前包墙上集箱弯头外弧处受挤压变形，设计预留间隙要求大于30mm，实际测量间隙为15mm首爆口1，蒸汽走向：1→2,弯头处泄露蒸汽走向为2→3→4，末再泄漏蒸汽走向为：2→51炉顶棚出口集箱3442图8裂纹位置及汽流吹损方向（二）间接原因机组停运及检修期间未对炉顶过热器出口集箱密封盒焊缝、炉顶过热器出口集箱入口段弯头与后烟井前墙上集箱安装预留间隙等进行排查，未及时发现并消除基建期间存在的隐患，是本次泄漏的间接原因。三、暴露问题1.6月15日发现4号炉炉顶大包内发生泄漏后，未按要求及时向河南分公司汇报存在的设备缺陷。2.隐蔽部位隐患排查不彻底，。专业人员经验不足，\n未将炉顶过热器出口集箱密封盒焊缝检查列入检查项目，该焊缝处于炉顶密封保温层下部，隐蔽部位隐患排查治理不到位。3.锅炉防磨防爆管理存在漏洞，“四管”检查侧重于炉内，未将炉顶过热器出口集箱入口段弯头的检查列入防磨防爆检查项目，防磨防爆检查工作不到位。4.基建安装期间对密封焊接重视不够，验收环节未按要求进行，没能发现原始缺陷。部分密封焊缝存在表面缺陷，同时各部件制造尺寸及安装位置控制不良，部分弯管与联箱膨胀间隙小于标准值。3.施工单位、监理及业主质量把关不严，技术管理粗放，基建期设备安装未完全按照图纸施工验收。四、防范措施1.主机设备运行中发生有可能引起机组非停的设备缺陷时，按照《大唐河南发电有限公司生产信息报送管理规定》要求及时向河南分公司进行汇报。责任人：李刚监督人：付晖完成时间：长期工作2.更换损坏及磨损超标的管排及密封盒，按图纸要求进行恢复。责任人：陈惠超杨林监督人：杨林李铁完成时间：2018年7月14日3.本次临停期间对炉顶过热器出口集箱密封盒焊缝该焊缝部位进行着色探伤检查，消除隐患。\n责任人：李海涛监督人：杨林李铁完成时间：2018年7月14日4.完善防磨防爆检查项目，4号炉A修期间拆除密封盒对焊缝及弯头处预留间隙进行全面检查，对发现的问题进行处理；。责任人：杨林监督人：李铁完成时间：2018年11月20日5、举一反三，制定计划结合1、2、3号机组最近一次检修对3台机组相同部位进行全面排查，发现隐患及时处理。责任人：杨林监督人：李铁完成时间：结合机组检修。6.做好“两防”管理，加强技术培训，经常与锅炉厂沟通，了解掌握锅炉本体发生异常事件的信息，进行举一反三的排查和治理。责任人：娄栋培监督人：李铁完成时间：长期工作五、责任考核1）根据公司防磨防爆管理办法，考核公司防磨防爆专业组2万元。2）根据公司安全生产奖惩规定，按照一类障碍对相关责任人进行考核。按公司《公司安全生产工作奖惩规定安全生产管理标准》落实责任及考核。(一)\n根据大唐集团公司《电力生产设备障碍标准》、《生产异常事件分析制度》和公司《安全生产事故（事件）调查规程》《安全生产管理标准》，按照“四不放过”的原则，对"“4号机组炉顶过热器泄漏”"事件分析、查明了事件原因，认定该事件为一类障碍。(二)对相关责任部门的处罚：依据公司《公司安全生产工作奖惩规定安全生产管理标准》2.2.5.1条第一款第17条，发生公司考核的一类障碍，主要责任人所在部门为一类障碍的责任部门，扣除主要责任人所在设备部锅炉专业当月奖金的50%；(三)发生公司考核的一类障碍对相关责任人的处罚：1．设备管理部锅炉专业点检员陈惠超作为4号炉本体设备的管理责任人，是此次泄漏的直接责任人，给予处罚1000元；2．设备管理部锅炉专业高管娄栋培作为专业技术负责人，对防止锅炉泄漏技术管理存在漏洞，对此次泄漏负技术管理责任，给予处罚800元；32．设备管理部锅炉专业点检长杨林作为专业负责人，锅炉防磨防爆及隐患排查不到位，对此次泄漏负专业管理责任，给予处罚800元；43．设备管理部主任部长助理李铁作为分管锅炉管理的负责人，对锅炉防止“四管”泄漏管理措施不完善、对专业监督管理不到位负责，给予处罚300元；54．设备管理部部长赵万宝，作为部门的负责人，对本部门锅炉防“四管”泄漏管理不到位负责，给予300元处罚。\n65．副总经理王伟浩，负技术管理领导责任，考核400元。76．副总经理付晖，负领导责任，考核400元。7．根据《锅炉防磨防爆管理办法》处罚防磨防爆小组2万元。六、河南公司相关要求1．发现锅炉四管泄漏后要立即汇报河南公司安生部，并尽快停机处理，停机后泄漏原因未分析清楚或未采取有效防范措施不得启动。2．要全面分析锅炉四管隐蔽部位是否存在泄漏隐患，对可能存在碰磨、应力集中、膨胀不畅等的隐蔽部位制定检查计划，并按计划开展检查，对发生过问题的隐蔽部位要进行重点排查，及时发现并消除泄漏隐患。3．严格执行《火力发电厂金属技术监督规程》第9.3.11条“过热器、再热器管穿炉顶部位密封焊缝应无裂纹等超标缺陷，必要时进行无损探伤”的规定，检修期间应对过热器、再热器管穿炉顶部位密封焊缝进行宏观检查及探伤抽查，对于存在检查盲区的部位要通过摄像、拍照、镜面反光等方法进行检查，当发现密封变形、密封焊缝开裂等异常时应分析原因，并进行表面探伤检查，发现母材有裂纹等缺陷时应及时处理。4．对照图纸对受热面各部位膨胀间隙进行分析及检查，对可能存在膨胀不畅的部位，要制订计划结合检修机会抽查膨胀间隙是否满足设计要求，对于膨胀间隙小的要及时进行处理。\n5．联系锅炉厂了解同类型锅炉运行中发生过的问题，特别是在材料选用、结构设计、制造工艺上存在的问题，及时汲取经验教训、提前整改，防范类似事件发生。6．各企业要高度重视本次排查工作，结合排查建立隐蔽部位设备台帐，制订检查计划，分批次进行检查，原则上每次小修检查比例不低于20%，一个大修期内检查完毕。