通過觀察燃氣防爆加熱器的爆口處塑性變形量較大，管徑明顯脹粗，斷口表面粗糙，具有承受拉應力作用而發(fā)生韌性斷裂的情形。斷口的中心位于壓力表接管座角焊縫外表面的熔合線上，表明詶為裂紋的起始點。焊縫熔合線及其熱影響區(qū)是筒體黑性能薄弱的部位，在拉應力作用下會優(yōu)先萌生裂紋源，并在局部形成應力集中，從而裂紋加速擴展，直到出現(xiàn)斷裂的情況。

由于該管座與筒體采用騎坐式角焊縫連接，角焊縫雖然完好，斷口也未見焊接缺陷,而且該類型連接焊縫對筒體母材材質(zhì)及強度的影響范圍較小 ,因此可排除焊接缺陷引發(fā)筒體爆破的可能。另外 ,電加熱單元法蘭上部表面油漆脫落且發(fā)藍現(xiàn)象反映了該加熱器有嚴重超溫運行的跡象 ,而該法蘭下部表面呈紅褐色 ,表明上部溫度明顯高于下部。

電加熱器筒體的化學分析結(jié)果符合有關標準的技術(shù)要求 ,表明材料使用得當。

金相檢查結(jié)果顯示 ,電加熱器筒體幾處有代表性部位的金相組織存在明顯差異 ,這是由于筒體各處承受了不同程度的超溫工況而產(chǎn)生了不同程度的過熱組織。其中 ,爆口中心 (筒體中間上部 )承受的過熱溫度最高 ,已超過材料的 AC3點 ( 855 ℃) ,其余受檢部位 (除靠近封頭部位 )的過熱溫度也已超過材料的 AC1點 (735 ℃)。由于電加熱裝置是分組控制的 ,所以判斷停機后的電加熱裝置實際上并未完全停止工作 ,只有分布在筒體下部的個別加熱單元停止工作 ,從而導致筒體受熱不均 ,這與法蘭外觀表象一致。隨后的電加熱器控制保護系統(tǒng)檢測證實了上述判斷。金相檢查還發(fā)現(xiàn)爆口邊緣橫斷面分布有許多孔洞。分析認為 ,工作狀態(tài)下的電加熱器筒壁主要承受拉應力作用 ,隨著環(huán)境溫度的升高 ,材料的屈服強度和抗拉強度 (這里指高溫強度 )不斷下降。同時 ,筒體內(nèi)介質(zhì)壓力逐步上升 ,當拉應力超過材料的屈服強度時 ,在筒壁的應力集中區(qū)域內(nèi)部的晶界、第二相、夾雜物等處產(chǎn)生微裂紋 ,微裂紋長大并串通形成孔洞 ,最終導致筒壁斷裂。

硬度測試結(jié)果發(fā)現(xiàn) ,相對于 A點而言 ,B點的硬度值略有升高 ,而 C、D兩點的硬度值則略有降低。這是由于 A 點組織完全相變后細晶強化的效果 ,而 C、D兩點因出現(xiàn)不完全相變組織使其硬度值略有下降。

上述分析表明 :機組停運后 ,筒體內(nèi)介質(zhì)停止流動 ,筒體因密閉其內(nèi)壓力保持恒定 ,但此時由于電加熱器控制保護系統(tǒng)存在缺陷 ,電加熱裝置實際上并未完全停止工作 ,使筒體內(nèi)溫度和壓力不斷升高(最高溫度超過 AC3點 855 ℃) ,筒體材料的強度不斷下降。當筒壁所承受的拉應力超過材料的屈服強度甚至抗拉強度時 ,在筒體溫度最高區(qū)域的薄弱環(huán)節(jié) (即管座角焊縫熔合線及熱影響區(qū) )優(yōu)先萌生裂紋 ,并在局部形成應力集中 ,進而使該處筒壁內(nèi)部產(chǎn)生許多孔洞 ,隨后裂紋加速擴展直至最終筒體爆破。

通過上面的多方位圖文分析，基本可以確定：

該燃氣發(fā)電廠電加熱器因控制保護系統(tǒng)存在缺陷 ,停機后電加熱裝置實際上并未完全停止工作 ,令其經(jīng)受嚴重超溫工況導致筒體發(fā)生短時過熱爆破。

深圳市新宏大電加熱器生產(chǎn)廠家，成立于2005年，是一家專業(yè)從事高性能電加熱器的研究、開發(fā)、制造及銷售的高科技的品牌公司，主要產(chǎn)品有:電加熱器,電加熱管,電加熱棒,熱電偶,熱電阻等產(chǎn)品,，具有精湛的生產(chǎn)工藝，優(yōu)秀的研發(fā)團隊，健全的管理體制等優(yōu)勢，產(chǎn)品廣泛應用于石油、船舶、光電、化工、空氣、流體、觸摸屏、LCD、PCB、貼合、玻璃、模具、塑膠、食品、醫(yī)療、包裝、電力、動力等領域及行業(yè)。