Pipa permukaan pemanas boiler bekerja untuk waktu yang lama di bawah pengaruh suhu tinggi, tekanan, dan media korosif. Ketika pipa baja tidak dapat menahan beban kondisi kerjanya, berbagai bentuk kerusakan akan terjadi dan menyebabkan kecelakaan. Kecelakaan umum pada pipa permukaan pemanas boiler di pembangkit listrik tenaga panas terutama mencakup jenis-jenis berikut: ledakan pipa suhu berlebih jangka panjang, ledakan pipa suhu berlebih jangka pendek, pipa dengan material dan korosi yang buruk, dan kerusakan kelelahan termal.
(1) Ledakan pipa suhu berlebih dalam jangka panjang
Suhu berlebih mengacu pada pengoperasian bahan logam di atas suhu pengenal. Suhu pengenal mengacu pada suhu maksimum yang diijinkan dari baja yang beroperasi di bawah umur desain, dan juga dapat mengacu pada suhu pengenal selama pengoperasian. Selama salah satu suhu di atas terlampaui, ini merupakan operasi suhu berlebih.
Baja pipa yang terlalu panas dalam waktu lama akan meningkatkan difusi atom, menyebabkan perubahan struktur baja, mempercepat mulur, dan mengurangi kekuatan tahan lama. Oleh karena itu, pipa akan pecah dan rusak sebelum mencapai umur rencana. Ledakan tabung sebagian besar terjadi pada sisi yang menghadap api pada bagian saluran keluar tabung superheater suhu tinggi dan pada siku pipa. Tabung dinding berpendingin air, tabung kondensasi terak, dan economizer juga muncul dari waktu ke waktu.
Selama proses ledakan pipa suhu berlebih dalam jangka panjang, media korosif seperti uap dan gas buang berperan mempercepat. Ketika suhu dinding pipa melebihi suhu oksidasi kritisnya, uap dan gas buang akan menghasilkan lapisan oksida besi yang lebih tebal pada dinding pipa; ketika pipa mengembang, lapisan oksida besi ini akan retak dengan arah tegak lurus terhadap tegangan; kemudian akan dibentuk kembali. Logam yang terbuka akan menghasilkan korosi tegangan akibat pengaruh tegangan tarik dan uap atau asap, mempercepat perluasan retakan dan akhirnya menyebabkan pecah. Oleh karena itu, patahan tersebut mempunyai sifat patah getas, dan sering kali terdapat produk korosi pada retakan tersebut.
(2) Ledakan pipa suhu berlebih dalam jangka pendek
Kondisi pendinginan tabung permukaan pemanas boiler memburuk dan terjadi pembakaran kering selama pengoperasian, menyebabkan suhu dinding tabung naik secara tiba-tiba dalam waktu singkat. Suhu mencapai di atas titik kritis (Ac1), kekuatan tarik baja turun tajam, dan tegangan tabung melebihi batas luluh sehingga menyebabkan geser. Pipa pecah karena pecah. Pecahnya pipa semacam ini disebut pecahnya pipa bersuhu berlebih dalam jangka pendek. Ledakan tabung suhu berlebih jangka pendek sebagian besar terjadi di dekat zona pembakaran tabung dinding dingin di sisi api dekat pembakar dan pada tabung kondensasi terak. Kadang-kadang juga terjadi pada economizer dan screen superheater pada beberapa boiler bertekanan tinggi.
Karena suhu dinding pipa yang mengalami kelebihan suhu jangka pendek lebih tinggi dari Ac1, dan kadang-kadang bahkan lebih tinggi dari Ac3, injeksi uap dan air selama ledakan pipa seperti pendinginan pada tingkat yang berbeda-beda. Oleh karena itu, struktur yang mengalami patahan saat ini umumnya berupa martensit rendah atau bainit. ; Pecahnya tabung superheater juga dapat berupa struktur perlit dan ferit. Kekerasan pipa di sekitar patahan akan meningkat secara signifikan. Selain desain struktur yang tidak tepat, ledakan pipa suhu berlebih terutama disebabkan oleh pengoperasian yang berlebihan, pengoperasian yang tidak tepat, atau penyumbatan kotoran di dalam pipa. Operasi kelebihan beban umumnya akan meningkatkan suhu keluar superheater konveksi, memperburuk fenomena suhu berlebih dan mempercepat mulur tabung; start yang tidak normal, perubahan pembakaran yang drastis, peningkatan tekanan yang cepat, atau pemadaman api dan peledakan di dalam tungku akan menyebabkan tabung menjadi terlalu panas. Kehangatan; kotoran atau kerak garam di dalam pipa akan menyebabkan buruknya sirkulasi uap dan air, menyebabkan pipa menjadi terlalu panas dan dengan cepat menyebabkan ledakan pipa.
(3) Ledakan pipa disebabkan oleh material yang buruk
Pipa pecah yang terbuat dari bahan yang buruk mengacu pada penggunaan baja yang salah atau penggunaan baja yang cacat yang menyebabkan kerusakan dini pada pipa.
Karena penggunaan bahan yang salah, operasi ini mengalami suhu berlebih. Menurut persamaan Larson-Miller, pengoperasian suhu berlebih akan sangat memperpendek umur pipa baja, dan beberapa bahkan mungkin pecah setelah ribuan jam pengoperasian.
Jika material itu sendiri memiliki cacat seperti retak, dekarburisasi parah, atau inklusi, atau pipa baja dengan lipatan, bekas luka, atau retakan digunakan selama pemasangan dan pemeliharaan, kekuatan pipa akan sangat melemah, dan bagian yang rusak rentan terhadap kerusakan. stres selama operasi suhu tinggi. Konsentrasi akan menyebabkan retakan melebar, cacat melebar, dan menyebabkan pipa pecah. Ketika pipa yang rusak diledakkan, tepi patahan sering kali dapat dibagi menjadi dua bagian: bagian yang rusak memiliki tepi patahan yang kasar dan bagian patahan getas (cacat patahan terbuka); bagian yang rusak mengalami patah plastis.
(4) Kerusakan retak kelelahan termal yang korosif
Stratifikasi uap-air di tabung permukaan pemanas boiler, sumbat uap di tabung economizer, air di superheater, pembukaan katup desuperheating dan pengurang tekanan yang terputus-putus, dll., semuanya akan menyebabkan fluktuasi suhu, menyebabkan tekanan termal bergantian dan retakan kelelahan termal. Selain itu, di bawah pengaruh media korosif, retakan lelah pada pipa-pipa ini sangat mungkin terjadi di area berlekuk dengan tingkat korosi yang tinggi seperti kekasaran permukaan, goresan, lubang korosi, dll., sehingga disebut retakan kelelahan termal korosif. Retakan kelelahan termal korosif umumnya tersebar dalam kelompok dalam satu baris dan tegak lurus terhadap arah tegangan. Pada dinding bagian dalam pipa terdapat retakan melingkar melintang, retakannya pendek, dan patahannya merupakan patah getas dengan sifat lelah.
Selama pengoperasian tabung permukaan pemanas boiler, dinding tabung bersentuhan langsung dengan gas buang, air, dan uap bersuhu tinggi, yang juga akan menyebabkan fenomena korosi lainnya, menyebabkan pecah dini dan kerusakan pada tabung. Jika pemanas awal udara dioperasikan di udara terbuka, kerusakan korosi suhu rendah akan terjadi akibat SO2 dalam gas buang.
Waktu posting: 19 Januari 2024