高压电动闸阀爆裂原因分析

事故分析

  电动闸阀型号：Z960Y—P W54 10V；工作压力：10 MPa；最高工作温度：540℃ ；材料iZG20CrMoV：公称通径：225 mm；水压试验：常温29．4 MPa超压水压试验合格；出厂日期：2005年8月。

  (1)宏观检查

  对爆裂的电动闸阀肉眼检查发现：电动闸阀内外壁表面基本光滑，无明显气孔或夹杂等表面铸造缺陷；电动闸阀裂缝位于阀体腹部，裂缝略呈弯曲，裂口呈锯齿状，其走向与阀芯导向筋呈平行状态；裂缝长度为145 mm，最大宽度为4 mm；裂缝穿透阀体壁厚，裂缝外壁表面的边缘有轻微的凹陷变形，断口呈脆性断裂特征。在与上述裂缝平行位置的阀门外表面浇铸印记上，有一条与裂口平行的明显小裂纹，长度为25 mm，开口略小于0．5 mm，裂纹亦呈脆性开裂特征。闸阀腹部开裂一侧的阀体表面有明显鼓突变形，与此对应的内壁阀芯导向筋明显变形。内壁金属表面未发现明显的组织疏松、气孔或夹杂等铸造缺陷。

  (2)壁厚测量

  壁厚测量在阀体外壁进行。通过壁厚测量，了解阀体厚度，检查有否壁厚异常情况。壁厚测量结果表明，阀体厚度为38．2 mm～43．1 mm，未发现壁厚异常情况。对于铸造阀体，该壁厚测量值属正常情况。

  (3)硬度测量

  电动闸阀材料硬度测量在阀体开裂一侧进行。阀体硬度测量结果表明，材料硬度为137 HB一200 HB。从硬度测试数据看，位于与主蒸汽管对接焊口附近的测点l和9硬度值较低，分别为137 HB和142 HB。分析认为，这与对接焊口的焊后热处理过程有关，该硬度值属完全正常。在ZBJ98015—89《锅炉管道附件承压铸钢件技术条件》中，对ZG 20CrMoV铸钢的硬度值没有明确规定，但在相关的技术标准中，对ZG0CrMoV铸钢硬度范围要求为140 HB～201 HB，参照这一要求，现开裂阀体材料的硬度值基本是在要求范围内。

  (4)金相分析

  在该电动闸阀安装之前，电厂按照有关规定，曾对闸阀进行解体光谱分析，确认闸阀各部件所用材料正确。金相复膜取样点共3处。组织为铁索体+碳化物和铁索体+索氏体。现在阀体上3处金相分析结果为铁索体+碳物和铁素体+索氏体，可以认为，该阀体材料金相组织仍属基本正常。

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