1、设备概况
韶关发电厂10号炉是东方锅炉（集团）股份有限公司引进美国福斯特·惠勒能源公司技术设计、制造的DC1 025/18.2型，亚临界、一次中间再热自然循环锅炉。
1.1的主要设计参数
1.2高温过热器系统设计特性
高温过热器蛇形管规格为∮57×9mm，材质为T91钢和12CrIMoV钢，悬吊在炉膛折焰角上方及水平烟道区域内，共42排。顺列布置，7管圈管排，S1= 571.5mm，管间采用圆钢及滑动块定位。为了使同屏各管的壁温比较接近，在管排的人口处设置了不同尺寸的节流圈。有+41 mm，∮21.5mm, ∮20 mm,≡19.5 mm, ∮18.5 mm 5种规格。
2、爆管的机理与特征
锅炉上各类管子的爆管可根据其超温幅度的不同，分为长期过热爆管和短期过热爆管。长期超温爆管主要发生在过热器的外圈和高温再热器的向火面；短期超温爆管一般发生在燃烧带和燃烧器附近热负荷较高的水冷壁的向火面，超温程度越高，管材寿命越短n1。
2.1长期过热爆管机理与特征
过热器管子在超温幅度不太大的情况下，由于长期处于超温运行，使得金属材料的机械强度下降，蠕变速度加快，管子发生胀粗直至破裂。
长期超温爆管的破口一般为粗糙脆性断口，边缘粗钝。爆口较小，呈鼓包状，外表面有较厚的氧化皮，内外壁形成许多纵向裂纹，但破口不明显张开；组织结构明显发生变化，碳化物明显球化，珠光体石墨化，有时向晶界偏聚，合金元素由固熔体向碳化物转移，在晶界处萌生蠕变孔洞，蠕变使材料断裂韧性下降，塑性降低。
2.2短期过热爆管机理与特征
由于异物堵塞管道，锅炉燃烧不稳等原因，导致管道传热恶化，局部温度急剧上升，超温幅度较大并且超过金属材料的极限允许温度，而引起的管道爆裂。
短期超温爆管的破口边缘锐利．管壁厚度减薄很多，破口附近管子胀粗较大，破口常呈很大的喇叭型。外壁氧化不突出，无平行与破口的轴向裂纹。破口处的金相组织根据过热程度不同而不同，常是淬硬组织或淬硬组织加铁素体，破口处的硬度明显高于其他部位。
3、过热器的爆管过程
10号炉对流过热器管发生爆管，第一次爆管部位为乙侧数起第3屏后数第7根。管子规格Ø57×9mm，材料为T91钢。经过4天抢修后运行不到1天发生第二次爆管，爆管的部位为乙侧数起第3屏后数第8根管，规格为Ø57×9 mm，材质为12CrIMoV钢。由于对流过热器是7管圈绕制，因此，可以判断2次爆管事故发生在同一路管道上。
4、爆管的原因分析
4.1爆口外观
爆口裂纹长131 mm、宽27 mm，爆口最大胀粗为68 mm，胀粗率为19. 305，距离爆口裂纹尖端20 mm处管子的胀粗为58.12 mm，胀粗率为1.96%；爆口外表面存在平行于管轴线多条宏观蠕变裂纹；爆口边缘最薄为4.1 mm；内外表面无明显氧化减簿现象，爆口呈鱼嘴状，边缘较粗糙并不锋利，呈脆性爆裂。
4.2光谱分析结果及微观检验
4.2.1 光谱分析结果
爆口部位材料含Cr、Mo、V、Nb元素。
4.2.2微观检验
对该爆口（最大爆口处）取样金相分析，原具有位向性的马氏体组织形态已消失，晶内原呈大量细小弥散状分布的碳化物粒子数量已大量减小，尺寸粗化。其老化程度属完全老化，老化级别为4级。对该爆口（最大爆口处背面）取样金相分析，原晶内碳化物粒子数量进一步减少，尺寸粗化，晶界碳化物粒子数量增多，沿与应力垂直方向有方向性分布倾向，尺寸长大，马氏体位向明显分散。老化程度属中度老化，老化级别为3级。
4.3爆管原因
从爆管的宏观和微观检验与爆管特征的比较，以及运行记录可知，10号炉对流过热器的爆管事故是属于短期超温爆管，主要原因是管内有异物堵塞，造成管内流通面积减少，过热器管的冷却蒸汽量减少，管内温度急剧上升超过材料允许最大温度引起爆管。
在维修中发现，原始爆口的管子因在机组安装时遗留有一块堵板，建成投产时该堵板是竖着的，并没有完全堵塞管子的流通截面（堵板在管内一直承受着热应力、蒸汽流通作用力和管壁的压迫力，各种作用力是平衡的，不会造成堵板旋转堵塞管口），故不会引起管子过热爆破。随后，当有某一瞬间外力作用致使堵板旋转90。堵塞管口时，没有蒸汽冷却的管子就会因短期过热而产生爆破。
5、对策
锅炉管的爆管原因与制造、安装和运行均有关联，事故后根据机组的实际状况，对该机组的过热器作出了相应的处理措施，并提出一些建议。
(1)由于整圈管子的质量已受影响，表面过热起皮，若管材供应不及，无法大量更换时，可对该圈管子作临时堵塞处理。
(2)对其他受热面管进行全面检查，并对有怀疑超温的高温过热器管进行取样分析。
(3)加强设备质量的验收和安装质量的检查。
(4)建议合理布置受热面管壁温度测点，严格监视受热面的管壁温度的变化，防止事故发生及扩大。
6、结 语
(1)10号炉高温过热器管的爆裂是属于异物堵塞引起的短期超温爆管。
(2)建议加强设备质量的验收和安装质量的检查，合理布置受热面管壁温度测点。
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