Các đường ống bề mặt làm nóng nồi hơi hoạt động trong thời gian dài dưới tác động của nhiệt độ cao, ứng suất và môi trường ăn mòn. Khi ống thép không thể chịu được tải trọng trong điều kiện làm việc sẽ xảy ra các dạng hư hỏng khác nhau và gây ra tai nạn. Các tai nạn thường gặp khi làm nóng đường ống bề mặt của nồi hơi trong nhà máy nhiệt điện chủ yếu bao gồm các loại sau: nổ đường ống quá nhiệt trong thời gian dài, nổ đường ống quá nhiệt trong thời gian ngắn, đường ống có vật liệu kém và bị ăn mòn, hư hỏng do mỏi nhiệt.
(1) Nổ đường ống quá nhiệt trong thời gian dài
Quá nhiệt đề cập đến hoạt động của vật liệu kim loại trên nhiệt độ định mức. Nhiệt độ định mức đề cập đến nhiệt độ tối đa cho phép của thép hoạt động trong tuổi thọ thiết kế và cũng có thể đề cập đến nhiệt độ định mức trong quá trình vận hành. Chỉ cần vượt quá một trong các nhiệt độ trên thì đó là hoạt động quá nhiệt.
Thép ống để quá nhiệt trong thời gian dài sẽ tăng cường khuếch tán nguyên tử, gây ra những thay đổi trong kết cấu thép, tăng tốc độ rão và giảm độ bền lâu dài. Vì vậy, đường ống sẽ bị vỡ, hư hỏng trước khi đạt tuổi thọ thiết kế. Các vụ nổ ống chủ yếu xảy ra ở phía đối diện với lửa của phần đầu ra của ống quá nhiệt nhiệt độ cao và ở các khuỷu ống. Thỉnh thoảng, ống vách làm mát bằng nước, ống ngưng tụ xỉ và bộ tiết kiệm cũng xảy ra.
Trong quá trình nổ ống quá nhiệt trong thời gian dài, các chất ăn mòn như hơi nước và khí thải đóng vai trò tăng tốc. Khi nhiệt độ của thành ống vượt quá nhiệt độ oxy hóa tới hạn, hơi nước và khí thải sẽ tạo ra một lớp oxit sắt dày hơn trên thành ống; khi đường ống giãn nở, lớp oxit sắt này sẽ nứt theo hướng vuông góc với ứng suất; sau đó nó sẽ được hình thành lại. Kim loại tiếp xúc sẽ tạo ra sự ăn mòn ứng suất dưới tác động của ứng suất kéo và hơi nước hoặc khói, làm tăng tốc độ giãn nở vết nứt và cuối cùng dẫn đến nổ tung. Vì vậy, vết nứt có đặc điểm gãy giòn, sản phẩm ăn mòn thường tồn tại trong vết nứt.
(2) Nổ đường ống quá nhiệt trong thời gian ngắn
Điều kiện làm mát của các ống bề mặt gia nhiệt của lò hơi xấu đi và xảy ra hiện tượng cháy khô trong quá trình vận hành khiến nhiệt độ thành ống tăng đột ngột trong thời gian ngắn. Nhiệt độ đạt trên điểm tới hạn (Ac1), độ bền kéo của thép giảm mạnh và ứng suất của ống vượt quá giới hạn chảy, gây ra hiện tượng cắt. Ống bị vỡ do vỡ. Loại vỡ đường ống này được gọi là vỡ đường ống do quá nhiệt trong thời gian ngắn. Các vụ nổ ống quá nhiệt trong thời gian ngắn hầu hết xảy ra gần vùng cháy của ống vách lạnh ở phía cháy gần đầu đốt và trên ống ngưng tụ xỉ. Chúng đôi khi cũng xảy ra trong các bộ tiết kiệm và bộ quá nhiệt sàng lọc của một số nồi hơi áp suất cao.
Vì nhiệt độ thành ống trong thời gian quá nhiệt ngắn hạn cao hơn Ac1, và đôi khi thậm chí còn cao hơn Ac3, nên việc phun hơi nước và nước trong quá trình nổ ống giống như làm nguội ở các mức độ khác nhau. Do đó, cấu trúc tại vết nứt vào thời điểm này nhìn chung có hàm lượng martensite hoặc bainite thấp. ; Các vết đứt của ống quá nhiệt cũng có thể là cấu trúc ngọc trai và ferit. Độ cứng của đường ống xung quanh chỗ đứt sẽ tăng lên đáng kể. Ngoài việc thiết kế kết cấu không đúng, các vụ nổ đường ống quá nhiệt chủ yếu là do vận hành quá tải, vận hành không đúng cách hoặc do bụi bẩn trong đường ống tắc nghẽn. Hoạt động quá tải nói chung sẽ làm tăng nhiệt độ đầu ra của bộ quá nhiệt đối lưu, làm trầm trọng thêm hiện tượng quá nhiệt và đẩy nhanh quá trình rão của ống; khởi động bất thường, quá trình đốt cháy thay đổi mạnh, áp suất tăng nhanh hoặc việc dập lửa và nổ mìn trong lò sẽ khiến ống quá nóng. Sự ấm áp; Bụi bẩn hoặc cặn muối trong đường ống sẽ khiến hơi nước và nước lưu thông kém, khiến đường ống bị quá nhiệt cục bộ và nhanh chóng dẫn đến nổ đường ống.
(3) Nổ ống do vật liệu kém
Ống nổ làm bằng vật liệu kém đề cập đến việc sử dụng thép không đúng cách hoặc sử dụng thép bị lỗi gây hư hỏng sớm cho đường ống.
Do sử dụng sai vật liệu nên đây là hoạt động quá nhiệt. Theo phương trình Larson-Miller, vận hành quá nhiệt sẽ rút ngắn tuổi thọ của ống thép rất nhiều, thậm chí một số ống có thể bị nổ sau hàng nghìn giờ hoạt động.
Nếu bản thân vật liệu có các khuyết tật như vết nứt, quá trình khử cacbon nghiêm trọng hoặc tạp chất hoặc ống thép có nếp gấp, vết sẹo hoặc vết nứt được sử dụng trong quá trình lắp đặt và bảo trì, thì độ bền của ống sẽ bị suy yếu nghiêm trọng và các bộ phận bị lỗi sẽ dễ bị hư hỏng. căng thẳng khi hoạt động ở nhiệt độ cao. Nồng độ sẽ làm cho các vết nứt mở rộng, các khuyết tật mở rộng và dẫn đến vỡ đường ống. Khi một đường ống bị lỗi bị nổ, mép gãy thường có thể được chia thành hai phần: phần bị lỗi có mép gãy thô và phần gãy giòn (khuyết tật gãy hở); phần bị lỗi có một vết nứt nhựa.
(4) Thiệt hại do nứt do mỏi nhiệt do ăn mòn
Sự phân tầng hơi nước trong các ống bề mặt làm nóng nồi hơi, nút hơi trong ống tiết kiệm, nước trong bộ quá nhiệt, việc mở không liên tục các van giảm quá nhiệt và giảm áp, v.v., đều sẽ gây ra biến động nhiệt độ, gây ra ứng suất nhiệt xen kẽ và các vết nứt mỏi do nhiệt. Hơn nữa, dưới tác động của môi trường ăn mòn, các vết nứt mỏi trên các đường ống này đặc biệt dễ xảy ra ở những khu vực có rãnh khía có tốc độ ăn mòn cao như độ nhám bề mặt, vết trầy xước, hố ăn mòn, v.v. nên được gọi là vết nứt mỏi nhiệt ăn mòn. Các vết nứt do mỏi nhiệt do ăn mòn thường phân bố thành cụm trên một hàng và vuông góc với hướng ứng suất. Có các vết nứt hình khuyên ngang trên thành trong của ống, các vết nứt ngắn và vết nứt là vết nứt giòn với đặc tính mỏi.
Trong quá trình vận hành ống bề mặt gia nhiệt của nồi hơi, thành ống tiếp xúc trực tiếp với khí thải, nước và hơi nước ở nhiệt độ cao cũng sẽ gây ra các hiện tượng ăn mòn khác, gây vỡ và hư hỏng ống sớm. Nếu bộ sấy sơ bộ không khí được vận hành ngoài trời, hư hỏng do ăn mòn ở nhiệt độ thấp sẽ xảy ra do SO2 trong khí thải.
Thời gian đăng: Jan-19-2024