1、設備概況
韶關發電廠10號爐是東方鍋爐（集團）股份有限公司引進美國福斯特·惠勒能源公司技術設計、制造的DC1 025/18.2型，亞臨界、一次中間再熱自然循環鍋爐。
1.1的主要設計參數
1.2高溫過熱器系統設計特性
高溫過熱器蛇形管規格為∮57×9mm，材質為T91鋼和12CrIMoV鋼，懸吊在爐膛折焰角上方及水平煙道區域內，共42排。順列布置，7管圈管排，S1= 571.5mm，管間采用圓鋼及滑動塊定位。為了使同屏各管的壁溫比較接近，在管排的人口處設置了不同尺寸的節流圈。有+41 mm，∮21.5mm, ∮20 mm,≡19.5 mm, ∮18.5 mm 5種規格。
2、爆管的機理與特征
鍋爐上各類管子的爆管可根據其超溫幅度的不同，分為長期過熱爆管和短期過熱爆管。長期超溫爆管主要發生在過熱器的外圈和高溫再熱器的向火面；短期超溫爆管一般發生在燃燒帶和燃燒器附近熱負荷較高的水冷壁的向火面，超溫程度越高，管材壽命越短n1。
2.1長期過熱爆管機理與特征
過熱器管子在超溫幅度不太大的情況下，由于長期處于超溫運行，使得金屬材料的機械強度下降，蠕變速度加快，管子發生脹粗直至破裂。
長期超溫爆管的破口一般為粗糙脆性斷口，邊緣粗鈍。爆口較小，呈鼓包狀，外表面有較厚的氧化皮，內外壁形成許多縱向裂紋，但破口不明顯張開；組織結構明顯發生變化，碳化物明顯球化，珠光體石墨化，有時向晶界偏聚，合金元素由固熔體向碳化物轉移，在晶界處萌生蠕變孔洞，蠕變使材料斷裂韌性下降，塑性降低。
2.2短期過熱爆管機理與特征
由于異物堵塞管道，鍋爐燃燒不穩等原因，導致管道傳熱惡化，局部溫度急劇上升，超溫幅度較大并且超過金屬材料的極限允許溫度，而引起的管道爆裂。
短期超溫爆管的破口邊緣銳利．管壁厚度減薄很多，破口附近管子脹粗較大，破口常呈很大的喇叭型。外壁氧化不突出，無平行與破口的軸向裂紋。破口處的金相組織根據過熱程度不同而不同，常是淬硬組織或淬硬組織加鐵素體，破口處的硬度明顯高于其他部位。
3、過熱器的爆管過程
10號爐對流過熱器管發生爆管，第一次爆管部位為乙側數起第3屏后數第7根。管子規格Ø57×9mm，材料為T91鋼。經過4天搶修后運行不到1天發生第二次爆管，爆管的部位為乙側數起第3屏后數第8根管，規格為Ø57×9 mm，材質為12CrIMoV鋼。由于對流過熱器是7管圈繞制，因此，可以判斷2次爆管事故發生在同一路管道上。
4、爆管的原因分析
4.1爆口外觀
爆口裂紋長131 mm、寬27 mm，爆口最大脹粗為68 mm，脹粗率為19. 305，距離爆口裂紋尖端20 mm處管子的脹粗為58.12 mm，脹粗率為1.96%；爆口外表面存在平行于管軸線多條宏觀蠕變裂紋；爆口邊緣最薄為4.1 mm；內外表面無明顯氧化減簿現象，爆口呈魚嘴狀，邊緣較粗糙并不鋒利，呈脆性爆裂。
4.2光譜分析結果及微觀檢驗
4.2.1 光譜分析結果
爆口部位材料含Cr、Mo、V、Nb元素。
4.2.2微觀檢驗
對該爆口（最大爆口處）取樣金相分析，原具有位向性的馬氏體組織形態已消失，晶內原呈大量細小彌散狀分布的碳化物粒子數量已大量減小，尺寸粗化。其老化程度屬完全老化，老化級別為4級。對該爆口（最大爆口處背面）取樣金相分析，原晶內碳化物粒子數量進一步減少，尺寸粗化，晶界碳化物粒子數量增多，沿與應力垂直方向有方向性分布傾向，尺寸長大，馬氏體位向明顯分散。老化程度屬中度老化，老化級別為3級。
4.3爆管原因
從爆管的宏觀和微觀檢驗與爆管特征的比較，以及運行記錄可知，10號爐對流過熱器的爆管事故是屬于短期超溫爆管，主要原因是管內有異物堵塞，造成管內流通面積減少，過熱器管的冷卻蒸汽量減少，管內溫度急劇上升超過材料允許最大溫度引起爆管。
在維修中發現，原始爆口的管子因在機組安裝時遺留有一塊堵板，建成投產時該堵板是豎著的，并沒有完全堵塞管子的流通截面（堵板在管內一直承受著熱應力、蒸汽流通作用力和管壁的壓迫力，各種作用力是平衡的，不會造成堵板旋轉堵塞管口），故不會引起管子過熱爆破。隨后，當有某一瞬間外力作用致使堵板旋轉90。堵塞管口時，沒有蒸汽冷卻的管子就會因短期過熱而產生爆破。
5、對策
鍋爐管的爆管原因與制造、安裝和運行均有關聯，事故后根據機組的實際狀況，對該機組的過熱器作出了相應的處理措施，并提出一些建議。
(1)由于整圈管子的質量已受影響，表面過熱起皮，若管材供應不及，無法大量更換時，可對該圈管子作臨時堵塞處理。
(2)對其他受熱面管進行全面檢查，并對有懷疑超溫的高溫過熱器管進行取樣分析。
(3)加強設備質量的驗收和安裝質量的檢查。
(4)建議合理布置受熱面管壁溫度測點，嚴格監視受熱面的管壁溫度的變化，防止事故發生及擴大。
6、結 語
(1)10號爐高溫過熱器管的爆裂是屬于異物堵塞引起的短期超溫爆管。
(2)建議加強設備質量的驗收和安裝質量的檢查，合理布置受熱面管壁溫度測點。
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