高壓導(dǎo)汽管泄漏事件分析報(bào)告

1、電廠3號(hào)機(jī)1號(hào)高壓導(dǎo)汽管泄漏事件分析報(bào)告一、事件經(jīng)過(guò)及處理情況1、事件前運(yùn)行工況：2018年12月6日19時(shí)，3號(hào)機(jī)組負(fù)荷530MW，A、B、C、D、E五臺(tái)磨煤機(jī)運(yùn)行，主要運(yùn)行參數(shù)無(wú)異常，機(jī)組協(xié)調(diào)運(yùn)行方式，主汽門前壓力24MPa，主汽溫600。2、事件詳細(xì)經(jīng)過(guò)：2018年12月6日19時(shí)15分，運(yùn)行人員聽到汽機(jī)房?jī)?nèi)有較大響聲。現(xiàn)場(chǎng)發(fā)現(xiàn)3號(hào)機(jī)13.7米運(yùn)行平臺(tái)處有保溫棉散落，初步判斷為左側(cè)主汽門調(diào)門閥組處管道發(fā)生泄漏。申請(qǐng)省調(diào)同意，同時(shí)匯報(bào)集團(tuán)公司調(diào)度中心和河南公司安全監(jiān)督與生產(chǎn)部后，3號(hào)機(jī)于12月6日21時(shí)59分停運(yùn)。機(jī)組打閘后，漏汽聲立即消失，經(jīng)近距離檢查，發(fā)現(xiàn)3號(hào)機(jī)1號(hào)高調(diào)閥下部與高導(dǎo)管連

2、接處保溫被吹落，懷疑1號(hào)高調(diào)閥與高導(dǎo)管連接焊縫存在漏點(diǎn)。為防止金屬溫度降速過(guò)快引起較大熱應(yīng)力，及時(shí)將保溫恢復(fù)，并在疑似泄漏部位及高導(dǎo)管水平段加裝臨時(shí)壁溫測(cè)點(diǎn)監(jiān)視溫度下降情況。12月8日，1號(hào)高導(dǎo)管水平段溫度降至150，拆除部分保溫，保留兩層，進(jìn)行冷卻。12月9日9時(shí)，高導(dǎo)管水平段溫度96，將剩余兩層保溫拆除，目視檢查1號(hào)高調(diào)閥閥體出口與高壓導(dǎo)汽管連接的第一道焊縫處存在環(huán)向裂紋，裂紋長(zhǎng)度約370mm（高導(dǎo)管規(guī)格：31860mm，材質(zhì)為P91），約占焊縫周長(zhǎng)1/3。焊縫位置泄漏位置圖1圖2確認(rèn)泄漏位置后，與哈汽、大唐科研院華中院技術(shù)人員進(jìn)行了初步原因分析，并制定了進(jìn)一步檢驗(yàn)、檢測(cè)方案和處理方案。3

3、、事件后檢查及處理情況：（1）歷史檢查情況：3號(hào)機(jī)2014年A級(jí)檢修高導(dǎo)管焊縫檢查情況2014年5月，3號(hào)機(jī)組A級(jí)檢修中對(duì)高壓導(dǎo)汽管道焊縫進(jìn)行了100%無(wú)損檢測(cè)，均合格（檢測(cè)報(bào)告見圖3）。圖3（2）本次停機(jī)檢查情況：12月11日18時(shí)，高導(dǎo)管焊縫溫度降至50以下，由華中院技術(shù)人員對(duì)泄漏部位進(jìn)行理化分析和無(wú)損檢測(cè)。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)情況，分析認(rèn)為導(dǎo)汽管與高調(diào)門焊縫的位置設(shè)計(jì)不合理，應(yīng)力集中作用于較弱的焊縫熱影響區(qū)邊緣，在循環(huán)應(yīng)力的長(zhǎng)期作用下而產(chǎn)生疲勞裂紋。分析報(bào)告詳見附件1。（3）處理情況：12月11日22時(shí)，裂紋焊縫處理檢修工作開始。12月12日12時(shí)，坡口機(jī)架設(shè)完成，1號(hào)高導(dǎo)管存在裂紋的焊縫開始環(huán)

4、形車削。12月13日19時(shí)，車削完成。在1號(hào)高導(dǎo)管存在裂紋的焊縫車削過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)裂紋沿熔合線曲線狀由外向內(nèi)延伸，裂紋呈貫穿性。環(huán)形車削至根部時(shí)，發(fā)現(xiàn)焊縫根部氬弧焊打底部位成型不良，呈灰色，同時(shí)伴有氧化渣、氧化皮，疑似在氬弧焊打底時(shí)充氬保護(hù)不充分（見圖4、5）。重新對(duì)口焊接前，對(duì)殘留的焊縫缺陷已打磨消除，確保焊接面質(zhì)量符合規(guī)范要求。圖4圖5充氬保護(hù)、管道對(duì)口、管道焊前預(yù)熱完成后，12月14日08時(shí)，1號(hào)高導(dǎo)管開始焊接。12月15日08時(shí)，焊接完成。因焊縫兩端管徑存在差異（見圖6），采用常規(guī)的遠(yuǎn)紅外電阻加熱熱處理方式無(wú)法保證新焊縫焊后熱處理一次合格。組織哈汽廠、華中院、相關(guān)部門和專業(yè)人員討論后，新

5、焊縫焊后熱處理確定采用中頻感應(yīng)加熱熱處理方式（見圖7）。圖6圖712月17日，焊縫熱處理完成，焊縫檢測(cè)合格。同時(shí)對(duì)3號(hào)機(jī)組其它高導(dǎo)管焊縫進(jìn)行檢測(cè)，未發(fā)現(xiàn)缺陷，檢測(cè)合格。1號(hào)高導(dǎo)管焊縫重新焊接、熱處理后，檢測(cè)結(jié)果如下：無(wú)損檢測(cè)和理化分析符合規(guī)范要求，未發(fā)現(xiàn)異常。依據(jù)DL/T438-2016附錄C規(guī)定，P91焊縫硬度標(biāo)準(zhǔn)范圍為185-270HB，實(shí)測(cè)結(jié)果見下圖：發(fā)電機(jī)方向焊縫235HB 北 東焊縫240HB焊縫230HB西南 焊縫225HB12月18日，所有工作結(jié)束，機(jī)組具備啟動(dòng)條件。12月19日16時(shí)03分，經(jīng)調(diào)度同意，3號(hào)機(jī)組并網(wǎng)運(yùn)行。二、原因分析（1）產(chǎn)生裂紋的焊縫位于1號(hào)高壓調(diào)閥閥體下部出

6、口與高導(dǎo)管彎頭連接處。從管道布置看，高導(dǎo)管布置設(shè)計(jì)不合理，應(yīng)力集中作用于焊縫處，在循環(huán)應(yīng)力的長(zhǎng)期作用下，較弱的焊縫熱影響區(qū)邊緣產(chǎn)生疲勞裂紋，是本次泄漏的直接原因。圖8（2）在基建安裝時(shí)，此處焊縫氬弧焊打底時(shí)充氬保護(hù)不充分，內(nèi)壁側(cè)焊縫部位出現(xiàn)氧化渣、氧化皮，焊接打底根部成型不良，是導(dǎo)致焊縫處開裂的次要原因。三、暴露問(wèn)題（1）對(duì)設(shè)備潛在的缺陷隱患認(rèn)識(shí)不足，未能及時(shí)發(fā)現(xiàn)并消除隱患，認(rèn)為制造廠、設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)制造不會(huì)有問(wèn)題，未能認(rèn)識(shí)到管道布置存在的應(yīng)力集中缺陷可能導(dǎo)致開裂泄漏。（2）基建時(shí)，焊接過(guò)程中工藝控制不當(dāng)，導(dǎo)致焊接質(zhì)量存在缺陷。（3）高調(diào)門本體與導(dǎo)汽管連接段設(shè)計(jì)不合理，連接段直管過(guò)渡段過(guò)短，無(wú)法對(duì)

7、焊縫進(jìn)行全面檢測(cè)，致使焊縫缺陷未能及時(shí)發(fā)現(xiàn)。四、防范措施（1）利用本次停機(jī)機(jī)會(huì)，對(duì)3號(hào)機(jī)組高調(diào)門、中調(diào)門閥體下部第一道焊縫全面檢查，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)處理。（2）舉一反三，開展專項(xiàng)隱患排查，利用3號(hào)機(jī)組2019年4月A級(jí)檢修機(jī)會(huì)、4號(hào)機(jī)組下次停機(jī)檢修機(jī)會(huì)，對(duì)結(jié)構(gòu)相同部位焊縫進(jìn)行全面檢測(cè)，確保每個(gè)大修周期100%檢測(cè)兩次。年5月31日前完成；4號(hào)機(jī)組2018年A級(jí)檢修時(shí)已進(jìn)行全面檢測(cè)，2020年C級(jí)檢修時(shí)再次進(jìn)行全面檢測(cè)。（3）督促哈爾濱汽輪機(jī)廠，優(yōu)化改進(jìn)導(dǎo)汽管布置，徹底消除安全隱患。（4）嚴(yán)格焊接過(guò)程的工藝管控，杜絕因焊接過(guò)程工藝控制不嚴(yán)導(dǎo)致焊接缺陷發(fā)生。（5）補(bǔ)充完善金屬監(jiān)督臺(tái)賬，詳細(xì)記錄焊縫檢查

8、情況，確保不漏檢，不漏項(xiàng)。五、考核追責(zé)依據(jù)許昌龍崗發(fā)電有限責(zé)任公司安全生產(chǎn)工作獎(jiǎng)懲規(guī)定（許龍發(fā)電【2018】116號(hào)）第17條，對(duì)相關(guān)責(zé)任部門和責(zé)任人考核如下：1. 設(shè)備管理部汽機(jī)專業(yè)作為此次事件的責(zé)任專業(yè)，給予經(jīng)濟(jì)處罰月度績(jī)效獎(jiǎng)金50%，取消年度評(píng)先資格； 2設(shè)備管理部汽機(jī)專業(yè)點(diǎn)檢員為3號(hào)機(jī)的管理責(zé)任人，隱患排查不到位，未能及時(shí)發(fā)現(xiàn)高調(diào)門及高導(dǎo)管結(jié)構(gòu)缺陷，是此次泄漏的直接責(zé)任人，給予經(jīng)濟(jì)處罰1000元，取消年度評(píng)先資格；3設(shè)備管理部汽機(jī)專業(yè)點(diǎn)檢長(zhǎng)作為專業(yè)負(fù)責(zé)人，專業(yè)管理不到位，對(duì)此次泄漏負(fù)直接管理責(zé)任，給予經(jīng)濟(jì)處罰800元；4設(shè)備管理部部長(zhǎng)，作為部門的負(fù)責(zé)人，分管汽機(jī)專業(yè)，負(fù)管理責(zé)任，給予經(jīng)

9、濟(jì)處罰500元；5公司副總經(jīng)理（根據(jù)公司分工，履行總工程師職責(zé)），負(fù)有技術(shù)管理責(zé)任，給予經(jīng)濟(jì)處罰300元；6公司生產(chǎn)副總經(jīng)理，負(fù)有領(lǐng)導(dǎo)責(zé)任，給予經(jīng)濟(jì)處罰300元。六、河南公司相關(guān)要求1.汽輪機(jī)高、中壓導(dǎo)汽管、主、再熱蒸汽等高溫、高壓管道布置，不應(yīng)使應(yīng)力集中，且管系應(yīng)力與結(jié)構(gòu)應(yīng)力不應(yīng)疊加在同一位置。必要時(shí)，應(yīng)由有資質(zhì)的單位進(jìn)行管系應(yīng)力計(jì)算，以排查隱患。2.高溫、高壓管道存在應(yīng)力集中、管系應(yīng)力與結(jié)構(gòu)應(yīng)力疊加在同一位置的情況，應(yīng)重新優(yōu)化管道布置。無(wú)法重新布置時(shí)，應(yīng)增加對(duì)應(yīng)力集中部位的檢測(cè)頻次，檢測(cè)頻次的確定應(yīng)依據(jù)相關(guān)規(guī)范、現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)數(shù)據(jù)積累及專業(yè)機(jī)構(gòu)的報(bào)告。3.對(duì)于結(jié)構(gòu)原因無(wú)法從外部進(jìn)行常規(guī)檢測(cè)的焊口

10、、鑄、鍛件、異型件，尤其是無(wú)法常規(guī)檢測(cè)的應(yīng)力集中部位，應(yīng)采用特殊檢測(cè)方法，確保查清隱患、不留死角。譬如：采用從內(nèi)部檢測(cè)、新工藝新方法檢測(cè)、必要時(shí)從易施焊易檢測(cè)部位切口檢測(cè)等。4.各單位對(duì)照排查問(wèn)題，制定整改計(jì)劃，閉環(huán)控制。附件： 對(duì)裂紋焊縫檢測(cè)分析報(bào)告一、現(xiàn)場(chǎng)檢查情況通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)檢查發(fā)現(xiàn)，裂縫出現(xiàn)在3號(hào)機(jī)右側(cè)高壓導(dǎo)汽管與高調(diào)門的焊縫附近，位于高調(diào)門焊縫的熱影響區(qū)，距焊縫熔合線約12mm，長(zhǎng)度約為1/3焊縫周長(zhǎng)（約370mmm）。見圖1、2。圖1裂紋形貌圖2焊縫裂紋位置示意圖1.金相檢查焊縫、熱影響區(qū)及高調(diào)門金相組織為回火馬氏體，組織正常。裂紋為多發(fā)，斷斷續(xù)續(xù)，沿焊縫熔合線邊緣發(fā)展。裂紋開口較寬。見

11、圖3-圖7。高調(diào)門裂紋裂紋熱影響區(qū)焊縫圖3裂紋形貌 圖4 焊縫組織形貌 圖5 主汽門組織形貌 圖6 裂紋形貌 圖7 裂紋尖端形貌2.硬度檢查共檢查了兩處，結(jié)果如下：高調(diào)門母材硬度168HB，焊縫235HB，熱影響區(qū)250HB。高調(diào)門母材硬度161HB，焊縫236HB，熱影響區(qū)261HB。焊縫及熱影響區(qū)硬度符合標(biāo)準(zhǔn)，高調(diào)門硬度低于標(biāo)準(zhǔn)（DL/T438-2016P91硬度范圍180250HB）。3.焊縫結(jié)構(gòu)應(yīng)力裂紋處于高調(diào)門與導(dǎo)汽管焊縫附近，由于在運(yùn)行時(shí)高調(diào)門為膨脹死點(diǎn)，焊縫處于高調(diào)門的變截面處，此處為管道的受力點(diǎn)，為結(jié)構(gòu)應(yīng)力的最大點(diǎn)處；從導(dǎo)汽管的結(jié)構(gòu)來(lái)看，由于缸溫要遠(yuǎn)低于導(dǎo)汽管的溫度，在高調(diào)門和汽缸一側(cè)的垂直膨脹量要小于