9FA燃?xì)廨啓C(jī)PM1噴嘴焊縫裂紋原因分析及處理

1、9FA燃?xì)廨啓C(jī)PM1噴嘴焊縫裂紋原因分析及處理摘要：介紹了9FA燃?xì)廨啓C(jī)DLN2.0+燃燒器PM1噴嘴出現(xiàn)裂紋，導(dǎo)致燃機(jī)運(yùn)行中天然氣泄漏；簡(jiǎn)述事故原因、處理方法、更新新型噴嘴法蘭。關(guān)鍵詞：燃料噴嘴9FA燃?xì)廨啓C(jī)角焊縫裂紋天然氣泄漏1概述北京太陽宮燃?xì)鉄犭娪邢薰荆ㄒ韵潞?jiǎn)稱京陽熱電”機(jī)組裝配有兩臺(tái)GE9FA燃機(jī)，一臺(tái)蒸汽輪機(jī)，三臺(tái)發(fā)電機(jī)，其中兩臺(tái)燃機(jī)發(fā)電機(jī)為GE制造，一臺(tái)汽機(jī)發(fā)電機(jī)為哈爾濱發(fā)電機(jī)廠制造。機(jī)組采用二拖一布置方式。GE9FA燃?xì)廨啓C(jī)的燃燒器共18個(gè)，布置方式如下圖所示：十二點(diǎn)方向?yàn)?8號(hào)燃燒器，順時(shí)針方向依次為17號(hào)至1號(hào)燃燒器在圓周等距排開。每個(gè)燃燒器有3種噴嘴，分別為擴(kuò)散燃?xì)鈬娮?/p>

2、D5、預(yù)混燃?xì)鈬娮霵M1和PM4。2背景介紹京陽熱電機(jī)組正常二拖一運(yùn)行期間，#1燃機(jī)透平間危險(xiǎn)氣體探頭（45HT-5C）檢測(cè)到機(jī)組危險(xiǎn)濃度為5%,為了進(jìn)一步核實(shí)探頭的準(zhǔn)確性，工程人員在#1燃機(jī)透平間風(fēng)機(jī)出口處用專業(yè)天然氣檢測(cè)儀進(jìn)行測(cè)量，發(fā)現(xiàn)天然氣濃度為3%，基本確定透平間內(nèi)發(fā)生天然氣泄漏。由于#1燃機(jī)剛剛更換#5、#6燃燒器，工程人員很快確認(rèn)裂紋位置仍然為#5、#6燃燒器PM1噴嘴節(jié)流孔板下游反法蘭區(qū)域。裂紋位置如下圖1所示：3異常原因分析由于剛剛更換過兩個(gè)燃燒器，這次又是PM1噴嘴同樣位置焊縫裂紋導(dǎo)致天然氣泄漏的事故，因此，此次事故與#5、#6燃燒器本身的焊接質(zhì)量無直接關(guān)系，基本可以斷定：燃

3、機(jī)噴嘴PM1結(jié)構(gòu)存在設(shè)計(jì)缺陷。由圖1我們可以看出，PM1噴嘴法蘭的焊縫為角焊縫，且裂紋多次出現(xiàn)在焊縫處，證明其角焊縫設(shè)計(jì)不能滿足現(xiàn)場(chǎng)要求。下面就角焊縫的強(qiáng)度進(jìn)行詳細(xì)說明。燃機(jī)在運(yùn)行期間燃燒器是靜止?fàn)顟B(tài)的，那么我們可以認(rèn)為在靜載荷條件下，角焊縫只是在切應(yīng)力作用下破壞的，因此其強(qiáng)度應(yīng)按切應(yīng)力進(jìn)行計(jì)算。在角焊縫中，最容易發(fā)生破壞的位置是喉部，通常以45乍為其有效面積。圖3角焊縫計(jì)算高度的定義以表示等邊二角型的直角邊，表示焊縫的計(jì)算咼度，那么可以得4處理與防范考慮到PM1噴嘴原始設(shè)計(jì)缺陷，工程人員根據(jù)以上數(shù)據(jù)計(jì)算將角焊縫改為對(duì)接焊縫連接，如下圖4。并根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況做出如下整改：圖4改造后的法蘭位置（1）

4、將原始漸縮大小頭與法蘭插焊方式，改為整體鍛造而成，取消該焊縫，：將焊縫位置后移至直管部分，增加焊縫強(qiáng)度。（2）按照原始圖紙，將PM1管道限位裝置重新調(diào)整。（3）加強(qiáng)金屬監(jiān)督力度，利用燃機(jī)停機(jī)機(jī)會(huì)將PM1管道及噴嘴所有焊縫進(jìn)行著色探傷。（4）嚴(yán)格審查新到或返修后的重要部件的檢修檢驗(yàn)報(bào)告，切實(shí)做好驗(yàn)收工作。5結(jié)束語此前，GE公司在TIL（技術(shù)通報(bào)函）中已經(jīng)發(fā)布過關(guān)于PM4噴嘴裂紋的問題。京陽熱電的此次事故，充分說明了國內(nèi)機(jī)組在設(shè)備的使用上，不能完全依賴于進(jìn)口設(shè)計(jì)，要充分結(jié)合自己現(xiàn)場(chǎng)的安裝使用情況進(jìn)行必要的隱患排查及檢修。希望國內(nèi)其它9FA發(fā)電公司充分借鑒京陽熱電此次經(jīng)驗(yàn)，避免相同問題再次發(fā)生。參考文獻(xiàn)王宏，徐連榮，向夏楠，王銳.DZL