Investigation of boiler tube failures in SWCC Jeddah power plant

Abstract

لوحظ تسرب من الأنابيب العلوية من الممر الثاني في المراجل السادس والسابع والثامن من المرحلة الثالثة في محطة خدة للمياه والطاقة هذه الأنابيب مصنوعة من الفولاذ الكربوني ويمر بها بخار ماء تبلغ درجة الحرارة خارج الأنابيب 1280° م، بينما تبلغ داخلها 450°م وقد أظهر الكشف على الأنابيب العلوية المتفرعة من الأنبوب الرئيسي للمرجل وجود تشققات عند منطق الحام وحولها كما شوهد في المرجل السابع انغلاق بعض الأنابيب العلوية الموجودة تحت العازل بسبب انفجارها مما أثر كذلك على الأنابيب المجاورة أما في حالة المرجل الثامن فإن الأنابيب العلوية المتفرعة من الأنبوب الرئيسي قد حدثت فيها تشققات خطية وقطرية، وقد كان نقصان سماكة السطح الداخلي للأنابيب في بعض المواضع وكذلك نتوءها للخارج في مواضع أخرى من العلامات المألوفة لهذا الإخفاق وقد استخدم في تحليل هذا الإخفاق الطرق التدميرية وغير التدميرية، وقد كان من ضمن الطرق المستخدمة طريقة الاختبار بالموجات فوق الصوتية، وطريقة المسح الإلكترونية والمجهر البصري، وطريقة تحليل حيود الأشعة السينية، وطريقة تحليل طاقة التشتت بالأشعة السينية وقد بين الفحص بالعين المجردة لهذه الأنابيب وجود تشققات ونقر وفجوات وخشونة سطحية وقد حددت في هذا البحث أساليب إخفاق هذه الأنابيب ونوقشت كذلك آلية حصول التآكل

Leakages were observed from the roof tubes of the second pass of boilers # 6 7 and 8 of leddah Phase3 power and desalination plant Saturated steam flows through the roofing tubes which were made of carbon steel the temperature outside the tube is around 1280° C and the inside tempereture is about 450° C In one case (boiler # 6) bifurcated roof tubes from the header showed cracks at the welding and pits around it In another case (boiler # 7) roof panel tubes under refractories were burst open and the adjacent tubes were also affected In boiler # 8 the bifurcated roof tubes had developed linear and radial cracks Thinning down of the inner surface of the tube and bulging out of the outer surface of the tube were the familiar features of the failure Failure analysis was carried out using both nondestructive (ND) as well as destructive (D) techniques Methods of ultrasonic testing optical and scanning electron microscopy Xray diffraction analysis and Energy dispersive Xray analysis were used during the investigation The macroscopic examination of the tubes showed the presence of cracks pits cavitation marks and surface roughening The causes of failure have been determined and the mechanism of corrosion attack has been discussed