高温再热器出口联箱管座角焊缝开裂原因分析

邓辉

(中国大唐集团科学技术研究院有限公司华中电力试验研究院，郑州 450000)

0 引言

近年来，火电机组重要管道和高温集箱上热工仪表管、疏水管及排空气管等管座角焊缝开裂泄漏事故频繁发生[1]。多数开裂是由焊接缺陷引起的，同时还与管线布置、管道材质等因素有关[2-5]。由于接管与母管具有相同的压力和温度，所以一旦发生泄漏，会对机组安全运行造成严重影响。

某电厂#4锅炉检修期间发现高温再热器(以下简称高再)出口联箱排空气管管座角焊缝存在表面裂纹缺陷，采取挖补修复措施后，运行约6 000 h后角焊缝再次开裂，发生蒸汽泄漏。

1 设备概况

该电厂#4锅炉为东方锅炉股份有限公司生产的DG1025/18.2-Ⅱ14型亚临界锅炉，于2003年12月投入运行，至2017年12月已累计运行约9万h，启停63次。高再出口联箱布置在标高51.2 m处，穿过炉顶大罩，规格为877.6 mm×55.0 mm，材质为12Cr1MoVG。在炉外距护板约1 m处联箱的上侧，连接有一根排空气管，规格为ø42 mm×6 mm，材质为12Cr1MoVG。

2 检查情况

2.1 宏观检测

排空气管管座角焊缝开裂形貌如图1所示。从图1可以看出，该管座在高再出口联箱上侧，通过包墙开孔延伸进炉膛内，开孔较小。机组运行时排空气管沿A-A向的膨胀受阻，导致管座角焊缝受A-A向的反向拉应力。角焊缝开裂方向与膨胀受阻方向一致，且此次开裂位置与上次检修时发现的裂纹位置相同，说明排空气管穿过包墙处结构设计不合理。

对开裂管座进行取样(如图1b所示)，分别为原焊缝未补焊未开裂处试样1、补焊边界裂纹尖端处试样2、补焊中间完全开裂处试样3，试样经打磨、抛光、腐蚀后形貌如图2所示。……