PDF《常德电厂2号炉主蒸汽管道炉》

常德电厂2号炉主蒸汽管道炉 左PCV阀固定螺栓断裂初步分析 2016.

11.2 事故起因 常德电厂2号锅炉主蒸汽管道炉左侧PCV阀于2016 年9月28日晚发生固定螺栓崩断事故,我院派出金属 及锅炉专业人员于9月29日下午赶赴至电厂 对螺栓 及锅炉专业人员于9月29日下午赶赴至电厂,对螺栓 崩断的PCV阀进行了现场的宏观检查,对断裂的螺栓 表面进行了宏观检查及半定量光谱分析. Presentation Name - 10/02/2017

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2016 IRC 现场宏观检查 ? 炉左侧PCV阀宏观检查 炉左侧PCV阀下部螺孔内可见螺栓断裂残余部分,阀门上部由于冲击已跌 落一旁,阀门正上方钢梁由于受到阀门上部冲撞呈现明显变形,钢梁由于受 到蒸汽冲刷发生了颜色的改变;

(如图1所示)同时从图1可以看出,PCV阀 上部与下部支撑接触面较小,降低了阀体上部的稳定性. Presentation Name - 10/02/2017

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2016 IRC 图1 炉左侧PCV阀宏观检查照片 现场宏观检查 ? 炉右侧PCV阀宏观检查 对暂未发生问题的炉右侧PCV阀进行宏观检查发现,炉右侧PCV阀上部与 气缸体连接部位螺栓脱落,4个固定螺栓脱落3个,螺栓掉了在炉顶,未脱 落的螺栓明显松动.询问电厂相关工作人员,未发现对此处螺栓有处理工作, 表明此螺栓可能由于固定丝扣不够或受到震动等原因导致发生脱落.(如图 2所示)同时对炉左侧PCV阀相同部位进行检查发现 气缸连接部位螺栓亦 2所示)同时对炉左侧PCV阀相同部位进行检查发现,气缸连接部位螺栓亦 发生松动.(如图3所示) Presentation Name - 10/02/2017

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2016 IRC 现场宏观检查 ? 炉右侧PCV阀宏观检查 图2 炉右侧PCV阀上部气缸连接部位螺栓宏观检查照片 Presentation Name - 10/02/2017

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2016 IRC 现场宏观检查 ? 炉右侧PCV阀宏观检查 图3 炉左侧PCV阀上部气缸连接部位螺栓宏观检查照片 Presentation Name - 10/02/2017

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2016 IRC 现场宏观检查 ? 炉左侧与炉右侧PCV阀对比宏观检查 对炉左侧与炉右侧PCV阀对比宏观检查发现,2号炉PCV阀气缸支持炉左 与炉右存在着结构差异,炉左侧PCV阀气缸支撑为钢板型构建支撑,炉右侧 PCV阀气缸支撑为四根钢柱支撑.(如图2和图3所示) Presentation Name - 10/02/2017

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2016 IRC 螺栓断面宏观检查及成份分析 ? 螺栓断面宏观检查 对断裂螺栓进行宏观检查发现,螺栓断裂均发生在螺栓与阀体下部连接 的根部位置(如图4所示),同时对螺栓断面进行宏观检查发现,螺栓断面 呈现出明显的光滑部分与撕裂部分,所有螺栓断面光滑区域占螺栓横截面超 三分之二,撕裂部分仅占不到三分之一,螺栓材质牌号为SA193 B16,相当 于42Cr1MoV钢 此类材质在高温下不具有脆断特性 因此推断螺栓断裂是 于42Cr1MoV钢,此类材质在高温下不具有脆断特性,因此推断螺栓断裂是 由于发生了疲劳损坏,疲劳损坏断面主要由光滑的疲劳裂纹扩展区与撕裂的 瞬断区构成,与此次螺栓断裂的特征一致(由于此螺栓是发生的高温疲劳损 瞬断区构成,与此次螺栓断裂的特征 致(由于此螺栓是发生的高温疲劳损 坏,断面上无法观测到疲劳典型特征贝纹线),由此可以判定此次螺栓断裂 是由于高温疲劳造成的.(如图5所示) Presentation Name - 10/02/2017

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2016 IRC 螺栓断面宏观检查及成份分析 ? 螺栓断面宏观检查 图4 炉 螺栓断裂位置宏观照片 Presentation Name - 10/02/2017

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2016 IRC 螺栓断面宏观检查及成份分析 ? 螺栓断面宏观检查 图5 典型螺栓断口宏观照片 Presentation Name - 10/02/2017

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2016 IRC 螺栓断面宏观检查及成份分析 ? 成份分析 对螺栓进行半定量光谱成分分析可知,成分符合Cr1MoV的要求,其余成 分是否满足标准要求,需进一步进行全元素定量分析才能确定;

同时对于螺 栓材料组织性能是否满足标准要求需要进行进一步的实验室分析. Presentation Name - 10/02/2017

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2016 IRC 结论 综合上述分析可推断此次PCV阀固定螺栓断裂的原 因:由于设计或安装等原因造成PCV阀上部在机组运 行时存在异常震动 导致固定螺栓承受着周期性剪切 行时存在异常震动,导致固定螺栓承受着周期性剪切 应力作用产生疲劳损伤,机组长时间运行后螺栓中裂 纹扩展至一定程度,造成发生螺栓瞬断事故. Presentation Name - 10/02/2017

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