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除氧器水箱封头鼓包原因分析

发布时间：2009/10/11 阅读次数：2168 字体大小: 【小】【中】【大】

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除氧器水箱封头鼓包原因分析

韩宏才¹，刘红权¹，张小岗¹，李金峰²，李海江²，张东文²

（1.150发电厂，河北涉县056400；
2.河北省电力试验研究所，河北石家庄050021）

摘要：文章介绍了150发电厂＃4除氧器水箱封头的鼓包情况，分析了鼓包产生的原因，并提出了建议。
关键词：除氧器；给水装置；分析；鼓包

150发电厂＃4除氧器由哈尔滨锅炉厂制造，1974年1月出厂， 10月投产。2001年7月,150发电厂＃4机组大修，在对除氧器进行定期检验时，发现其水箱封头存在严重鼓包，根据能源安保［1991］709号《电站压力式除氧器安全技术规定》（以下简称安全规定）第2.1.5条：“除氧器壳体材料宜采用20g或20R，不应采用A₃F、16Mn。对在役采用A₃F、16Mn材料的除氧器，如缺陷严重、难于修复、无修复价值或修复后仍难保证安全运行的除氧器，应限期报废，做到有计划更换”，于是对^#4机组除氧器水箱封头进行了更换处理。截止2001年7月检修时，总运行时间为19.5万 h。

1除氧器水箱封头鼓包情况
^#4机组除氧器水箱南北2封头有多处鼓包，鼓包尺寸超出安全规定第3.2.3中4 mm的要求。水箱筒体未发现明显鼓胀现象，拆除水箱封头外保温，进行进一步检验。经测量最大突出量24 mm，呈椭圆状，面积最大处长轴约500 mm、短轴约350 mm，鼓包出现位置有如下规律：鼓包一侧边沿距封头与筒体对接环焊缝约250 mm处，即位于椭圆封头的直边部分与椭圆部分的分界线附近，多数位于钢板母材上，个别位于拼接焊缝上，分布位置见图1。
对北封头，拆除保温层进行了检查，面积较大且突出量较大的有11处；对南封头3个明显的鼓包进行了测量，具体尺寸见表1。

对除氧器水箱进行了壁厚测量，筒体壁厚约10 mm，实测水箱筒体最小壁厚为9.8 mm，与图纸相符；封头测量厚度约12 mm，鼓包处最小壁厚为11.4 mm，与图纸封头壁厚16 mm不符。探伤结果：对所有丁字焊缝及封头鼓包处进行磁粉探伤，未发现可记录缺陷磁痕显示。
对封头鼓包处和未鼓包处进行了现场金相检验，组织为珠光体＋铁素体，未见异常。鉴于本除氧器鼓包突出高度严重超出了安全规定标准，且设计材质为A₃F，决定更换水箱封头。
2理化分析
对因鼓包更换的封头取样分别编号为M（北封头^#3鼓包处，属检验发现的最大鼓包）、K（北封头^#9鼓包处，属检验发现的中型鼓包）、X（南封头^#1鼓包处，属检验发现的较小鼓包）、P（南封头无鼓包处）共4组试样，每组试样分别有3个横向拉伸试样、3个纵向拉伸试样、3个横向冲击试样、3个纵向冲击试样和1个化学分析试样。
GB 700-1965规定，A₃钢是碱性平炉冶炼的第3种强度等级的甲类钢，它按力学性能供应，要求保证抗拉强度和延伸率，其它指标（如化学成分、冲击韧性等）未做规定。
2.1化学分析
对M、K、X、P 4个试样进行了化学分析，分析结果见表2。可以看出，4个试样的化学成分符合GB 700-1979规定的A₃钢标准，排除了因化学成分不合格产生鼓包的可能性。

2.2力学性能试验
力学性能试验结果见表3 。可以看出，材料的强度极限、延伸率还在正常合格范围内，而材料的冲击韧性已低于GB 700-1988规定的下限。但在此除氧器制造时, GB 700-1965对A3F钢的冲击韧性未做要求，并且韧性低也不是除氧器封头产生鼓包的原因。排除了因材质性能不合格产生鼓包的可能性。

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