火电厂非热力系统压力容器常见失效形式分析

阎光宗， 柯 浩， 代小号 ，冯砚厅

(河北省电力研究院，石家庄 050021)

1 概述

火电厂涉及到的压力容器较多，其中热力系统压力容器，如高、低压加热器，除氧器等，由于工作温度高、承受压力较大而在制造、安装和检验等环节受到重视。而非热力系统压力容器，如空气罐、氢罐等，由于工作压力和工作温度相对较低而在制造、安装和检验等环节未得到足够重视。近年来在火力发电厂压力容器全面检验中发现较多非热力系统压力容器存在严重问题，以下对非热力系统压力容器几种常见失效形式进行分析。

2 常见失效形式分析

2.1 空气缓冲罐严重腐蚀、壁厚减薄

2.1.1 检验概况

某火电厂一单元空气缓冲罐于1993年12月投运，设计压力0.9 MPa，设计温度50 ℃，介质为空气，筒体内径1 400 mm，公称壁厚8 mm，材质16 MnR。2010年9月,依据TSG R7001-2004《压力容器定期检验规则》对该空气缓冲罐进行全面检验。在全面检验中，对该容器开罐进行宏观检查、超声波测厚和磁粉检验，宏观检查发现该容器内壁腐蚀、氧化严重，个别部位腐蚀、氧化产物大面积脱落。对其内壁部分腐蚀严重部位进行打磨，见金属光泽后进行超声波测厚，所测各点筒体最小壁厚为4.80 mm。

依据GB 150-1998《钢制压力容器》内压圆筒的强度计算公式：

式中：δ为圆筒的计算厚度，mm；Pc为计算压力，MPa；Di为圆筒的内直径，mm；[σ]t为设计温度下圆筒材料的许用应力，MPa；φ为焊接接头系数。

得到计算壁厚为4.37 mm。根据所测筒体最小壁厚计算得到筒体腐蚀量为3.2 mm，年平均腐蚀速率为0.19 mm。假设下次检验为3年后，剩余腐蚀裕量(0.43)已不能保证其安全运行至下一检验周期。……