(一)事故概況
2002年7月中旬,大連某石化公司1臺由美國公司設計,國內制造的余熱鍋爐僅運行了半年(約4100h)就發生了蒸發器管子損壞事故,被迫緊急停爐。該鍋爐主要設計參數:鍋筒工作壓力4.22MPa,過熱蒸汽壓力3.82MPa,自產飽和蒸汽量58.4t/h,外來飽和蒸汽量80.2t/h,過熱蒸汽溫度450℃,過熱蒸汽流量138.6t/h,煙氣入口溫度860℃,煙氣流量24×100?m?/h,排煙溫度205℃。
(二)事故原因分析
1.下降管與上升管截面比偏小。該蒸發器下降管與上升管截面比為12.46%(國內推薦一般為20%~30%)。下降管截面積小,對蒸發管束的供水量就減少,同時管束水平傾角僅為7?(國內推薦一般不易小于15?),在水循環速度較低的情況下,容易出現汽水分層。
2.超負荷運行時蒸發器管子朝文的原因之一。鍋爐設計自產蒸汽量為58.4t/h,而實際超過此設計值。最大達到83t/h。
3.鍋爐水中PO4?ˉ自運行開始就經常超標或處在上限位置。
4.宏觀檢驗發現管子表面顏色變為深褐色,有高溫氧化現象、管徑脹粗、彎曲變形等。
5.硬度檢測結果分析:損壞的管子硬度下降,說明強度降低,這是由于材質出現了珠光體球化所致。
6.金相檢驗與掃描電鏡分析:3根損壞的管子都發現珠光體發生了嚴重球化,球化級別為6級,且碳化物在晶界上已經聚集長大,并出現蠕變孔洞。
。ㄈ╊A防同類事故的措施
通過對1號蒸發器的事故分析與校核計算,管子損壞的根本原因是由于鍋爐水循環不良,加之超負荷運行及水質問題等,造成管子長期超溫運行,致使材質劣化,并發生蠕變、疲勞、高溫氧化及介質濃縮堿腐蝕等,使管子損壞。該臺蒸發器的問題較多,主要問題是設計不盡合理。因此,對設備小補小修是不解決問題的,必須對原設計的弊端進行改進,重新進行設備改造,施工前改造方案要經過相關專家論證、討論及有關部門批準。使用中不得超溫、超負荷運行,搞好水質及防腐工作。