【案例简述】
2006年9月7日某厂6号锅炉发现末级再热器泄漏，22时开始降负荷停机，8日2时停机，抢修后9月9日7时左右点火，11时左右并网；14时左右主汽温度达到设计值。升负荷过程中12时30分左右出现多个高过出口炉外壁温测点超过610℃的现象，随即控制机组负荷，降低蒸汽温度以控制高过出口炉外壁温不继续上升，接着采取了快速变负荷等措施，高过出口壁温超限的测点一部分得到有效降低，但从B至A数第36、51、52、57、61排高过出口炉外管壁温度一直维持在610℃左右，明显高出其他管排壁温。后采取控制机组负荷和主汽温度的方法一直维持运行至小修停机。小修过程中用宏观检查、分段测量、拍片找堵、割管清理的方法对第5、8、14、15、16、17、18、19、35、36、62、9、10、12、13、22、32、33、34、26、27、29、46、47、48、50、51、52、57、61排1号管进行了清理管内氧化皮的工作。
10月12日3时15分，6号机组在小修后进行启动冲转时发现未级过热器第51排1号管壁温度异常（比相邻点壁温低20～30℃）。由于汽轮机超速试验不成功，在MFT后7时20分炉重新点火启动，7时56分汽轮机冲转，发现末级过热器第19、51排1号管壁温度异常（比相邻点壁温高20～30℃），根据以往经验判断为氧化皮堵管，运行人员采取一系列大流量冲管措施，希望将氧化皮带走均未能成功。10月13日23时停炉进行检查处理，检查这两排的1号管路未发现任何异物堵塞。
10月17日0时30分机组并网运行，22时30分发现炉11楼B侧未级过热器爆管，经确认为第5排10号管出口弯头上约2500mm处短期超温爆管，爆口长约70mm，呈鱼嘴状；停炉换管处理，检查10号管全管路无任何异物堵塞。
10月20日12时02分抢修结束后炉点火，10月21日18时30分发现有泄漏声，21时55分开始停炉，10月22日20时10分进入炉膛查找漏点，发现未级过热器冷端第2排1号管出口直段上有一类似鼓包的爆口，进行换管处理，检查出口1号管弯头发现有氧化皮聚集，清理氧化皮后检查第1、3、4、5排管弯头无氧化皮。10月23日15时37分再次点火启动。
10月26日19时左右发现有泄漏声，现场检查发现第2排1号管目视发红，22时35分停炉，10月27日10时左右进入炉膛检查为第2排1号管冷段上行T91管接近冷热段水平过渡段的一只45°弯头处有一鼓包式的爆口，长约2cm，开口有5～7mm。11月1日0时10分左右炉点火启动。
【案例评析】
1．9月7日末级再热器爆管后停炉降温过程中的较大脉动及9月9日抢修后升炉过程中升温的较大脉动是引发未级过热器管排内壁氧化皮剥落的主要因素。
2．三次爆管的爆口附近存在过热胀粗，推断均为异物堵塞造成的短时过热爆管。
3．多次割管检查发现下弯头有大量氧化皮聚集，内窥镜检查发现管内壁有氧化皮大量脱落迹象，证明氧化皮大面积脱落在管内聚集堵塞是造成过热器超温和爆管的直接原因。
4．氧化皮一旦剥落，如果不能对该管彻底更换，在启停炉过程更易剥落重新堵管。
5．多次对超温和爆漏的管子进行通球，均未发现堵塞和异物；两次联箱内窥镜检查也均未发现联箱管孔堵塞和联箱内部存在异物，基本上可以排除存在氧化皮以外的其他异物可能性。
6．由于炉膛出口烟温偏差大，导致A、B侧管屏的壁温偏差大；再加上个别管子在结构和加工上存在差异性使屏间不同管子的蒸汽流量和壁温差进一步加大，如9号、10号、4号、6号管中间跳出引至顶棚管子相对较长吸热量大，12号管下弯头为180°小R急弯弯头，热弯时易形成弯处局部壁厚异常造成节流现象。因而导致部分管子长期超温运行，加剧了氧化皮的形成速度。
7．启停炉及其他特殊工况条件下，易导致氧化皮剥落并在下弯头处聚集而不易被蒸汽带走。
8．1号管氧化皮主要来源于热段出口的TP347不锈钢管子（由于与氧化皮的线膨胀差异大，因而较T91氧化皮更易脱落）；其他诸如10号、12号的氧化皮主要来源于T23管子（热段进口7号～12号管，冷段除1号、2号、4号、6号管外均大量使用T23材料），从实际使用情况看，T23材料的抗高温氧化性能明显低于T91。
9．T23材料设计抗氧化温度虽为593℃，但根据经验长期使用内壁温度不宜超过540℃，未级过热器段管屏上进口段材料（尤其是弯头处）选为T23是不适合长期运行使用的。
【案例警示】
1．在锅炉运行时应注意汽温变化，避免出现超温现象（目前主汽温度不宜超过565℃），防止热段管屏T23材料氧化皮的快速产生。
2．在停炉时控制好汽温和壁温，减温水的投停和调节尽量平稳、小幅度操作，防止减温水大增大收的脉冲式变化；密切注意蒸汽温度和高过壁温的变化；尽量延长停炉时间，增加锅炉保温时间，避免紧急停炉、紧急冷却，防止壁温的大幅快速下降。
3．闷炉放水将过热器管排烘干后抽真空。
4．启动过程中，利用旁路尽早建立较大的启动蒸汽流量，可以减少氧化皮沉积形成堵塞的可能性；尽量避免在蒸汽量很低时投用减温水，防止出现启动过程汽温与壁温的大幅波动现象。
5．在机组开始升负荷时应保证蒸汽流量的增加，避免出现蒸汽流量不增加，蒸汽温度快速增加的现象。
6．启动时，在500MW左右负荷时应保持低参数（温度、压力）运行一段时间，可以采用较大幅度的机组负荷突升、降方式，造成蒸汽的不稳定流动以利于冲散氧化皮的团状结构。
7．增加管排上的壁温监测点，与锅炉厂设计人员沟通重新确定超温报警值，以便于运行人员控制管壁温度，使之不超过设计使用的极限。
8．与锅炉厂设计人员沟通，针对未级过热器热段管屏T23材料、TP347H材料应提升使用等级；末级再热器管排T23材料使用是否合适。
9．对带水启动后产生的氧化皮剥落可采取在启动初期一旦发现壁温异常便熄火闷炉放水抽真空的手段。
10．与锅炉厂设计处联系能否改进末级过热器管屏结构，减少管屏下水平段的长度。
本次事故违反了《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》3.2.3的规定，爆管事故对超临界机组安全运行具有重要的借鉴作用，有关单位应结合实际情况制定防范措施。