摘 要 通过对火力发电厂主汽和再热器、给水管道上安装的热工热电偶套管出现开裂问题的研究分析，提出切实可行的处理建议，对保证300 MW-660 MW机组安全运行具有现实指导意义。

　　关键词 热电偶套管；开裂；焊接；原因；建议

　　中图分类号：TM621 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）04-0077-02

　　火力发电厂主蒸汽、再热器蒸汽管道、给水管道承受较高的温度和压力，特别是超临界和超超临界机组。经过跟踪统计发现国内多个火电厂频繁发生管道上热电偶管座焊缝开裂不安全事件，事件一旦发生轻则被迫停机停炉减少发电量影响负荷，重则高温高压管道发生爆炸，继而导致重大人员伤亡、大型热力设备损坏恶性事故，一旦发生事故将对国家造成无法弥补重大损失。

　　1 事故案例调查与统计

　　通过对大唐集团、华能集团、国电集团等6个集团公司23家电厂调查统计，从1998年至2013年6月共计106起热电偶套管角焊缝开裂的不安全事件看，热偶材质一般采用奥氏体不锈钢如1Cr18Ni9Ti、304、316等，母管材质12Cr1MoV、P91等，异种钢焊接，如果热电偶套管与管道连接方式不合理或者安装焊接质量低下将对机组的安全运行产生直接威胁。

　　统计表

　　容量

　　（MW） 总计

　　数量 主要材质 漏泄

　　停机 材质

　　原因 螺纹

　　密封式 角焊接

　　方式

　　占比 插接

　　方式 造成停机

　　处理占比

　　200 28 12Cr1MoV/

　　1Cr18Ni9Ti 22 5 1 89.3% 24 85.7%

　　300-350 36 12Cr1MoV/

　　1Cr18Ni9Ti 28 2 5 67% 19 52.7%

　　600-660 42 P91/

　　1Cr18Ni9Ti 33 3 12 55% 17 40.2%

　　合计 106 83 10 18 70.8% 60 60%

　　2 缺陷产生原因分析归类

　　2.1 插接式结构焊接质量不过关是主要原因之一

　　插接式焊接方式是热电偶套管连接比较普遍的一种结构，这种结构容易在交变应力作用下，交变应力应力集中点的部位经常断裂。焊缝母材与热电偶套管很近会造成应力集中部位形成脆性相造成事故隐患；异种钢焊接不容易选择和两者都相近的焊接材料，对输入热量也有不同要求，焊接工艺较为复杂，插入式角焊接式故障率最高，可靠性差。

　　焊缝母材管壁开口侧壁与热电偶套管加工间隙小，破口开度小，施工焊接时熔池狭小，热容量低，焊接时预热温度保证不了时非常容易产生未熔合缺陷。

　　从安装插件结构看，管道加工开孔一般都为梯椎柱孔，套管与管道母体不能完全接触，使受力点完全由套管焊缝根部承受，焊缝根部承受的蒸汽冲击应力增大、应力集中造成应力疲劳开裂。

　　应力疲劳开裂是焊缝裂纹产生和扩展的原因，具有短周期疲劳扩展性质。裂纹的产生是设备结构设计不合理和特殊载荷综合影响的结果。

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