近期，公司某電廠660MW機組在運行中，發生一起汽機頂軸油管漏油事件，為避免該類事件的再發生，強化汽機、金屬技術監督管理，現將有關事宜通報如下：
一、事件經過
2021年1月3日，某廠2號機組負荷367MW，運行中發現主機回油管道處有呲油點，主油箱油位下降較快，由-35mm降至-130mm，檢查確認洩漏處無法隔離，申請調度停機消缺。經檢查發現汽輪機組8瓦頂軸油供油管路與套裝油管連接處焊縫熱影響區開裂，造成洩漏。詳見圖1。
圖1：套裝油管與頂軸油供油管連接角焊縫熱影響區（HAZ）裂紋
二、原因分析
1、頂軸油供油管道規格：Φ20×2.5；材質：TP304H，額定壓力：16MPa，8號瓦正常頂起油壓為13MPa，洩漏時的回油壓力為3-4MPa。廠家使用焊材為E308-16(AWS A5.5)、ER308H(AWS A5.28)，焊口形式為插入式角焊縫，套裝油管端部壁厚6.0mm，材質為304類不鏽鋼，此焊口為汽輪機廠家焊口。
2、通過對焊口裂紋形態分析：裂紋呈環狀開裂，開裂長度為圓周的1/2，距焊縫邊緣5mm，裂紋位於焊縫的熱影響區（HAZ）處；且該處為頂軸油供油管與套裝油管連接處，屬應力集中部位；8瓦頂軸油供油管系沒有設計支吊架。
3、熱影響區又稱近縫區，該區域的母材金屬受到焊接熱過程的作用和影響，在組織和性能上發生了變化，為組織不穩定區，可產生粗晶脆化組織，該區域材料性能遠低於母材性能；管子規格為Φ20mm，套裝油管Φ219mm，連接「長細比」大，為應力集中區；供油管道沒有設計支吊架，在運行中，產生振動、擺動等，其附加應力作用在應力集中區。
初步分析裂紋為：焊接熱影響區+應力集中區+管系振動，產生的低周疲勞裂紋。
三、處理結果
1、將8號瓦頂軸油供油管道洩漏處進行焊接，焊接方法：SMAW，焊條：E308-15，Φ2.5，焊後立即噴水降溫，做防火、防爆措施，焊後經PT檢驗合格。
2、將8號瓦頂軸油供油管道和7號瓦頂軸油供油管道外部加裝長150mm套管（附圖2），做補強處理。
四、防範措施
1、檢查套裝油管與油管連接處角焊縫，採用PT或VT方式，若發現有表面開口型缺陷，應加強運行監督，並做好事故預想；利用停機機會對缺陷進行打磨處理，若打磨後管子剩餘壁厚不滿足最小取用壁厚，可進行補焊或加強處理。
2、重點檢查套裝油管與管路的焊接結構，儘量避免把焊縫（含HAZ）布置在應力集中區域（危險截面）上。如發現此類結構，判定為不合理焊接結構，應採取結構補強或更改焊接結構措施。
3、對採用插入式角焊縫結構，應改為加強接管座形式對焊縫區域進行補強。
4、檢查管系支吊架，對無支吊架的管系進行加裝或補充，對部分振動大的管道加裝阻尼套管，減緩振動幅度和頻率，保證管道系統振動或擺動在設計允許範圍內，避免附加應力在應力集中區域疊加，產生低周疲勞斷裂。
5、提高對高壓油管道的無損探傷檢查比例。按照能集團《火力發電廠燃煤機組金屬監督標準》要求：油管道的安裝焊縫應確保焊透，安裝焊縫應依據DL/T821進行100%的射線檢測。目前，大部分基建項目未按照此要求進行無損探傷檢測，而採用DL/T869《火力發電廠焊接技術規程要求》進行，檢測比例僅為50%。
6、規範油管路焊接工藝
油管路（材料多為304不鏽鋼）焊接方式宜採用氬弧焊或氬弧焊打底+電弧焊填充工藝，焊接過程宜採用小規範焊接參數進行施焊，背部充氬，覆蓋溼布或噴水冷卻，焊口周圍25mm油汙清理乾淨，雙面氬氣保護，焊縫層間溫度控制在200℃以下，避免高溫聚碳產生晶間裂紋，焊接時應避免焊縫熔池偏小，影響焊接強度，產生滲漏，同時，應做好防火、防爆有關措施。
圖2：修復後加裝套管的頂軸油供油管路