Page 47 - 理化检验-物理分册2023年第二期

DOI : 10.11973 / lh jy -wl202302009

1000MW 机组高温再热器入口集箱刚性

吊架断裂原因

陈盛广 , 冯铁玲 , 朱建华 , 史志刚 , 许春茂 , 李楠林 , 张允洲 , 毕昌宏 , 李亚亮 1

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( 1. 西安热工研究院有限公司, 西安 710054 ; 2. 华能南京金陵发电有限公司, 南京 210034 )

摘 要: 某超超临界1000MW 机组高温再热器入口集箱刚性吊架螺纹吊杆发生断裂, 采用宏
观观察、 化学成分分析、 硬度测试、 室温拉伸性能测试、 金相检验、 断口分析等方法对其断裂原因进
行分析。结果表明: 螺纹吊杆断面附近存在明显颈缩现象, 整个断面上均存在蠕变孔洞, 蠕变孔洞
长大、 聚集并形成蠕变裂纹; 炉顶大包内实测温度大幅超过了原设计值, 在实测温度下轴向应力计
算值超标, 在高温和高应力作用下, 在应力集中的牙根部位发生蠕变断裂。
关键词: 高温再热器; 螺纹吊杆; 蠕变断裂; 温度测量

中图分类号: TB31 ; TG115.2 文献标志码: B 文章编号: 1001-4012 ( 2023 ) 02-0031-05

Fracturereasonofri g idhan g erofhi g htem p eraturereheaterinfluentheaderof

1000MWunit

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CHENShen gg uan g FENGTielin g ZHUJianhua , SHIZhi g an g XUChunmao , LINanlin ,

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ZHANGYunzhou , BIChan g hon g LIYalian g 1

( 1.Xi ’ anThermalPowerResearchInstituteCo. , Ltd. , Xi ’ an710054 , China ;

2.Huanen gNan j in g Jinlin gPowerGenerationCo. , Ltd. , Nan j in g 210034 , China )

Abstract : Ri g idhan g erthreadsus p enderofhi g htem p eraturereheaterinfluentheaderofanultrasu p ercritical

1000MWunitfractured.Thefracturereasonswereanal y zedb ymacrosco p icobservation , chemicalcom p osition

anal y sis , hardnesstest , roomtem p eraturetensile p erformancetest , metallo g ra p hicexaminationandfracturesurface

anal y sis.Theresultsshowthattherewasobviousneckin gp henomenonnearthesectionofthethreadedsus p ender ,

andtherewerecree pholesonthewholesection.Thecree pholes g rew , a gg re g atedandformedcree p cracks.The

measuredtem p eratureintheladleontheto pofthefurnaceg reatl yexceededtheori g inaldesi g nvalue , andthe

calculatedvalueofaxialstressexceededthestandardunderthemeasuredtem p erature.Undertheactionofhi g h

tem p eratureandhi g hstress , cree p fractureoccurredattoothrootwithstressconcentration.

Ke y words : hi g htem p eraturereheater ; threadedsus p ender ; cree p ru p ture ; tem p eraturemeasurement
刚性吊架是电站锅炉炉顶集箱系统的重要组成 装时受力不均、 运行时超载, 就会发生吊架断裂、 集
部分, 其承载状态直接影响集箱的应力分布和大小, 箱及管座焊缝开裂的事故, 从而影响机组的安全生
应力是导致管道、 集箱及相连受热面寿命缩短的重 产、 提高维修成本。

要原因 [ 1-6 ] 。如果刚性吊架的材料等级偏低, 吊架安 某电厂已投入运行 10a的 1000 MW 机组高

温再热器入口集箱的刚性吊架发生断裂, 集箱刚性
吊架位于炉顶大包内, 刚性吊架除承受常规载荷外,
收稿日期: 2022-05-16
还承受炉内的高温环境。笔者采用一系列理化检验
基金项目: 西安热工研究院有限公司发展基金项目 ( TN-18-

TYK10 ) 方法分析了其断裂原因, 为炉顶集箱刚性吊架的安
作者简介: 陈盛广( 1981- ), 男, 硕士, 研究员, 主要从事材料失
全运行及维护提供技术支持。
效分析、 管道应力分析与支吊架优化调整、 管道振动控制与安全性评
估工作, chenshen gg uan g @t p ri.com.cn.
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