近期，公司某电厂660MW机组在运行中，发生一起汽机顶轴油管漏油事件，为避免该类事件的再发生，强化汽机、金属技术监督管理，现将有关事宜通报如下：
一、事件经过
2021年1月3日，某厂2号机组负荷367MW，运行中发现主机回油管道处有呲油点，主油箱油位下降较快，由-35mm降至-130mm，检查确认泄漏处无法隔离，申请调度停机消缺。经检查发现汽轮机组8瓦顶轴油供油管路与套装油管连接处焊缝热影响区开裂，造成泄漏。详见图1。
图1：套装油管与顶轴油供油管连接角焊缝热影响区（HAZ）裂纹
二、原因分析
1、顶轴油供油管道规格：Φ20×2.5；材质：TP304H，额定压力：16MPa，8号瓦正常顶起油压为13MPa，泄漏时的回油压力为3-4MPa。厂家使用焊材为E308-16(AWS A5.5)、ER308H(AWS A5.28)，焊口形式为插入式角焊缝，套装油管端部壁厚6.0mm，材质为304类不锈钢，此焊口为汽轮机厂家焊口。
2、通过对焊口裂纹形态分析：裂纹呈环状开裂，开裂长度为圆周的1/2，距焊缝边缘5mm，裂纹位于焊缝的热影响区（HAZ）处；且该处为顶轴油供油管与套装油管连接处，属应力集中部位；8瓦顶轴油供油管系没有设计支吊架。
3、热影响区又称近缝区，该区域的母材金属受到焊接热过程的作用和影响，在组织和性能上发生了变化，为组织不稳定区，可产生粗晶脆化组织，该区域材料性能远低于母材性能；管子规格为Φ20mm，套装油管Φ219mm，连接“长细比”大，为应力集中区；供油管道没有设计支吊架，在运行中，产生振动、摆动等，其附加应力作用在应力集中区。
初步分析裂纹为：焊接热影响区+应力集中区+管系振动，产生的低周疲劳裂纹。
三、处理结果
1、将8号瓦顶轴油供油管道泄漏处进行焊接，焊接方法：SMAW，焊条：E308-15，Φ2.5，焊后立即喷水降温，做防火、防爆措施，焊后经PT检验合格。
2、将8号瓦顶轴油供油管道和7号瓦顶轴油供油管道外部加装长150mm套管（附图2），做补强处理。
四、防范措施
1、检查套装油管与油管连接处角焊缝，采用PT或VT方式，若发现有表面开口型缺陷，应加强运行监督，并做好事故预想；利用停机机会对缺陷进行打磨处理，若打磨后管子剩余壁厚不满足最小取用壁厚，可进行补焊或加强处理。
2、重点检查套装油管与管路的焊接结构，尽量避免把焊缝（含HAZ）布置在应力集中区域（危险截面）上。如发现此类结构，判定为不合理焊接结构，应采取结构补强或更改焊接结构措施。
3、对采用插入式角焊缝结构，应改为加强接管座形式对焊缝区域进行补强。
4、检查管系支吊架，对无支吊架的管系进行加装或补充，对部分振动大的管道加装阻尼套管，减缓振动幅度和频率，保证管道系统振动或摆动在设计允许范围内，避免附加应力在应力集中区域叠加，产生低周疲劳断裂。
5、提高对高压油管道的无损探伤检查比例。按照能集团《火力发电厂燃煤机组金属监督标准》要求：油管道的安装焊缝应确保焊透，安装焊缝应依据DL/T821进行100%的射线检测。目前，大部分基建项目未按照此要求进行无损探伤检测，而采用DL/T869《火力发电厂焊接技术规程要求》进行，检测比例仅为50%。
6、规范油管路焊接工艺
油管路（材料多为304不锈钢）焊接方式宜采用氩弧焊或氩弧焊打底+电弧焊填充工艺，焊接过程宜采用小规范焊接参数进行施焊，背部充氩，覆盖湿布或喷水冷却，焊口周围25mm油污清理干净，双面氩气保护，焊缝层间温度控制在200℃以下，避免高温聚碳产生晶间裂纹，焊接时应避免焊缝熔池偏小，影响焊接强度，产生渗漏，同时，应做好防火、防爆有关措施。
图2：修复后加装套管的顶轴油供油管路
