关于广东某电厂2号机组高压旁路阀入口管道与主蒸汽母管管座焊缝断裂事件的快报

2022 年 3 月 5 日广东某电厂 2 号机组 C 级检修水压试验时，高压旁路阀入口管道与主蒸汽母管管座焊缝突然断裂，泄漏的高压水将周围保温及部分热工仪表损坏，幸未造成人员伤害。现将有关情况快报给火电板块各单位，请各单位吸取教训，举一反三做好排查治理，防止类似问题重复发生。上述缺陷的分析处理如有进一步情况，股份公司将及时更新通报。

 

一、事件经过

 

3 月 5 日上午，广东某电厂 2 号炉 C 修后顺利完成再热器工作压力水压试验，继续开展过热器工作压力水压试验。 3 月 5 日 11 时 58 分， 2 号机组主蒸汽管道压力缓慢升到 12MPa 时，高压旁路阀入口管道与主蒸汽母管管座焊缝突然完全断裂，泄漏的高压水将周围保温及部分热工仪表损坏，幸未造成人员伤害。

 

二、检查情况

 

高压旁路阀入口管道设计压力 19.03MPa ，设计温度 549 ℃，材质 P91 ，实测管道外径 414mm ，壁厚 38mm 。断裂部位是高旁阀入口管道与主蒸汽管道管座之间的焊缝（现场安装焊口，已运行 22 年），断口黑色部分是金属氧化物，断口灰色部分初步判断是水压试验中刚断裂的金属截面。断口截面呈疲劳断裂形貌 , 裂纹从焊缝管座侧融合线边缘逐步向内壁扩展，最终导致焊缝强度不足而断裂。

高旁阀入口和出口管道有 90 度转向，由于出口管道支吊架离阀门较远，高旁阀及部分出口管道的重量压在入口管道的管座上，形成较大的弯曲力矩，而焊缝裂纹的发源地正处于管座受弯曲力矩影响最大的部位。

现场现场金属检查结果：

1. 断口处的管道直管、管座硬度正常，管座金相为回火索氏体，合格。管座角焊缝 MT 检测合格。

2. 高旁阀入口管道上焊口（阀门侧）焊缝 MT 检测合格，硬度正常。

2 号机组高旁阀入口管道管座焊缝断裂照片

2 号机组高旁阀入口管道上、下焊口

 

三、初步原因分析

 

初步分析焊缝坡口设计不符合焊接规范，变径处没有过渡直段，焊缝高度低于两侧母材，形成 V 形环向凹槽，导致应力集中，叠加高旁阀进出口管道布置不合理产生的应力，在焊口外沿产生裂纹，在长期运行及水压试验后疲劳开裂。

待焊缝断口送实验室进行失效分析后进一步确定原因。

 

四、暴露问题

 

1. 火电厂锅炉范围内管道隐患专项排查整治工作不到位，主蒸汽管道焊缝排查有漏项，对支管的焊缝重视不够。

2. 金属台账不完善，更新不及时，技术监督管理不到位。

 

五、处理措施

 

1. 立即核实 1 号机组高旁阀入口管道管座焊缝的金检记录，同时现场设置大范围的安全围栏，并制定运行措施和事故预案。

2. 更换高旁阀入口管道。现场严格控制焊接和热处理工艺，提高焊接质量。

3. 核查两台机组四大管道金属检验报告，排查有无漏项，及时制定补检计划。

4. 将焊缝断口送实验室进行失效分析，进一步查明断裂原因。

5. 对高旁阀入口管道管座进行优化，提高管道可靠性，并消除高旁阀进、出口管系存在的应力集中。

6. 大修时对四大管道支吊架进行全面检查调整，对怀疑应力集中的管段进行应力分析，确保管系安全。

7. 检查并完善金属台账，重点对高温高压金属部件疲劳和检查漏项问题进行排查，及时安排下次停机检查。

 

六、有关要求

 

高温高压管道在运行中发生爆裂危险极大， 2016 年 8 月 11 日湖北当阳市马店矸石发电有限责任公司发生过一起锅炉高压主蒸汽管道爆裂事故，造成 22 人死亡， 4 人重伤。请火电板块 各单位高度重视，立即开展隐患排查工作：

1. 盘点火电厂锅炉范围内管道隐患专项排查整治工作完成情况，梳理锅炉范围内管道焊缝检验情况，逐项核查有关检验报告的项目，及时更新金属台账。

2. 加强锅炉范围内管道的支吊架检查和调整，如对管系受力情况有怀疑或存在不确定性的，必要时应选择有资质的第三方机构进行管道受力分析和核算。

3. 举一反三，对有类似管座与管道对接焊口，必须逐一核查，重点核查焊口外观质量是否满足焊接规程和无损检测是否有缺陷，利用停机机会对可疑部位进行排查治理。

4. 锅炉范围内管道采用国外标准设计、制造或投运年限较长的单位需重点排查。