보일러 가열 표면 파이프는 고온, 스트레스 및 부식성 매체의 작용으로 오랫동안 작동합니다. 강관이 작업 조건의 하중을 견딜 수 없으면 다양한 형태의 손상이 발생하고 사고가 발생합니다. 화력발전소 보일러 전열관 표면에서 흔히 발생하는 사고에는 주로 장기 과열 파이프 폭발, 단기 과열 파이프 폭발, 재질 불량 및 부식, 열피로 손상 등의 유형이 포함됩니다.
(1) 장기간 과열된 배관 폭발
과열은 정격 온도 이상으로 금속 재료의 작동을 의미합니다. 정격온도란 설계수명 하에서 사용되는 강재의 최대 허용온도를 말하며, 사용 중 정격온도를 의미할 수도 있습니다. 위의 온도 중 하나를 초과하면 과열 작동입니다.
오랫동안 과열된 강관은 원자확산을 심화시켜 강구조의 변화를 일으키고 크리프를 가속화시키며 지속강도를 감소시킵니다. 따라서 파이프는 설계 수명에 도달하기 전에 파열되어 손상될 수 있습니다. 튜브 폭발은 주로 고온 과열기 튜브 출구 부분의 불을 향하는 쪽과 파이프 엘보우에서 발생합니다. 수냉식 벽 튜브, 슬래그 응축 튜브 및 이코노마이저도 때때로 발생합니다.
장기간의 과열 파이프 폭발 과정에서 증기 및 배가스와 같은 부식성 매체가 가속 역할을 합니다. 파이프 벽의 온도가 임계 산화 온도를 초과하면 증기 및 연도 가스가 파이프 벽에 더 두꺼운 산화철 층을 생성합니다. 파이프가 팽창하면 이 산화철 층이 응력에 수직인 방향으로 균열됩니다. 그러면 다시 형성될 것입니다. 노출된 금속은 인장 응력과 증기 또는 연기의 작용으로 응력 부식을 일으키고 균열 확장을 가속화하여 결국 파열로 이어집니다. 따라서 균열은 취성파괴 특성을 가지며, 균열에 부식생성물이 존재하는 경우가 많다.
(2) 단기 과열 배관 폭발
보일러 전열면 관의 냉각 상태가 악화되고 운전 중에 건식 연소가 발생하여 단기간 내에 관 벽 온도가 급격하게 상승합니다. 온도가 임계점(Ac1) 이상에 도달하면 강철의 인장 강도가 급격히 떨어지고 튜브 응력이 항복 한계를 초과하여 전단이 발생합니다. 파열로 인해 파이프가 터졌습니다. 이러한 종류의 파이프 파열을 단기 과열 파이프 파열이라고 합니다. 단기 과열 튜브 폭발은 대부분 버너 근처의 화재 측 냉벽 튜브 연소 영역 근처와 슬래그 응축 튜브에서 발생합니다. 또한 일부 고압 보일러의 이코노마이저와 스크린 과열기에서도 가끔 발생합니다.
단기 과열의 파이프 벽 온도는 Ac1보다 높고 때로는 Ac3보다 높기 때문에 파이프 폭발 중 증기 및 물 주입은 다양한 정도의 담금질과 같습니다. 따라서 이때 파손된 조직은 일반적으로 낮은 마르텐사이트나 베이나이트이다. ; 과열기 튜브 파손은 펄라이트 및 페라이트 구조일 수도 있습니다. 파손된 부분 주변의 파이프 경도가 크게 증가합니다. 부적절한 구조 설계 외에도 과열 파이프 폭발은 주로 과부하 작동, 부적절한 작동 또는 파이프의 먼지 막힘으로 인해 발생합니다. 과부하 작동은 일반적으로 대류 과열기의 출구 온도를 증가시켜 과열 현상을 악화시키고 튜브의 크리프를 가속화합니다. 비정상적인 시동, 연소의 급격한 변화, 급격한 압력 증가 또는 용광로의 소화 및 발파로 인해 튜브가 과열될 수 있습니다. 따뜻함; 파이프에 먼지나 염분 스케일이 있으면 증기와 물의 순환이 원활하지 않아 파이프가 국부적으로 과열되어 파이프가 빠르게 폭발하게 됩니다.
(3) 재질 불량으로 인한 파이프 폭발
열악한 재질의 파열파이프는 잘못된 철재 사용이나 불량 철재 사용으로 인해 파이프가 조기 손상되는 것을 말합니다.
잘못된 재료 사용으로 인해 과열 작동입니다. Larson-Miller 방정식에 따르면 과열 작동은 강철 파이프의 수명을 크게 단축시키며, 일부는 수천 시간 작동한 후에 파열될 수도 있습니다.
재질자체에 균열, 심한 탈탄, 개재물 등의 결함이 있거나 설치 및 유지관리 시 접힘, 흠집, 균열이 있는 강관을 사용하는 경우에는 배관의 강도가 심하게 약해지며 불량부품이 파손되기 쉽습니다. 고온 작동 중 스트레스. 집중하면 균열이 확대되고, 결함이 확대되며, 배관이 파열될 수 있습니다. 결함이 있는 파이프를 폭파할 때 파손 가장자리는 종종 두 부분으로 나눌 수 있습니다. 결함이 있는 부분에는 거친 파손 가장자리와 부서지기 쉬운 파손(파괴 결함이 열려 있음)이 있습니다. 결함이 있는 부품에 플라스틱 균열이 있습니다.
(4) 부식성 열피로 균열 손상
보일러 가열 표면 튜브의 증기-물 층화, 이코노마이저 튜브의 증기 플러그, 과열기의 물, 감온 및 감압 밸브의 간헐적인 개방 등은 모두 온도 변동을 유발하여 교대로 열 응력과 열 피로 균열을 유발합니다. 또한 부식성 매체의 작용으로 이러한 파이프의 피로 균열은 표면 거칠기, 긁힘, 부식 구멍 등과 같이 부식 속도가 높은 노치 영역에서 특히 발생할 가능성이 높으므로 부식성 열 피로 균열이라고 합니다. 부식성 열 피로 균열은 일반적으로 단일 행의 클러스터에 분포하며 응력 방향에 수직입니다. 관의 내벽에 횡환형균열이 있고, 균열은 짧으며, 파단은 피로특성을 갖는 취성파괴이다.
보일러 가열 표면 튜브의 작동 중에 튜브 벽은 고온의 배가스, 물 및 증기와 직접 접촉하여 다른 부식 현상을 유발하여 튜브의 조기 파열 및 손상을 유발합니다. 공기 예열기를 야외에서 작동하면 배가스에 포함된 SO2로 인해 저온 부식 손상이 발생합니다.
게시 시간: 2024년 1월 19일