过热器钢管具有这么多的知识点
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    过热器钢管具有这么多的知识点

过热器管发生爆管造成整套装置非计划停机.采用宏观 检查、化学成分分析、金相检验、管壁形貌分析、硬度测试、胀粗量计算等方法,对过热器管爆管原因 进行了分析.结果表明:过热器管爆口有长期过热的特征,由于锅炉超负荷运行及氧化层引起过热 器管长期过热,造成管材组织劣化、出现蠕变孔洞及显微裂纹,导致过热器管强度降低最终造成爆 管.过热器管的失效模式为长期过热引起的高温蠕变开裂.


过热器管作为锅炉的重要部件,一旦失效会导 致锅炉非计划停运从而造成重大损失.其常见的失 效方式有蠕变、疲劳、腐蚀、侵蚀、氢脆、焊接处性能 劣化、高温短期过热、氧化、碱蚀、磨损以及应力腐 蚀等[１Ｇ５].

某化工 厂 电 站 锅 炉 为 Q１９０/９００Ｇ６５Ｇ３．８２/４５０ 型烟道式余热锅炉,该锅炉额定蒸发量为６５th－１, 高温过热蒸汽出口压力为３．８２ MPa,出口蒸汽温度 为４５０ ℃,给水温度为１０５ ℃.投产运行２０３５６h 后,其 出 口 侧 高 温 过 热 器 管 (规 格 为 ６０ mm × ５mm,材料为１５CrMo珠光体耐热钢)发生爆管造 成整套装置非计划停机.为查明该过热器管爆管失 效的原因,以便采取措施避免类似失效事故的再次 发生,笔者对失效件进行了检验和分析.

１ 理化检验

１．１ 宏观检查

宏观检 查 发 现,该 过 热 器 管 爆 口 最 大 宽 度 为 ５mm,长度为３５mm,如图１所示.其中爆口边缘 钝且粗糙,爆口周围有许多与裂口方向平行的纵向 裂纹,爆口呈脆性开裂.爆口处管壁减薄不多,管的 外径存在明显胀粗现象,管的内外壁氧化皮均呈深 黑色.

过热器管爆口各部位截取金相试样,经过打 磨抛光后,采用体积分数为４％的硝酸酒精溶液浸 蚀,然后使用 AxioObserverA１m 型光学显微镜进 行观察.由图２a)可见,爆口向火侧近外表面显微 组织为 铁 素 体 ＋ 珠 光 体,珠 光 体 球 化 ５ 级 (根 据 DL/T７８７—２００１«火电厂用１５CrMo钢珠光体球化评 级标准»判定),已完全脱碳,三叉晶界处存在较大量 的蠕变孔洞及蠕变裂纹;由图２b)可见,爆口背火侧 近外表面显微组织也为铁素体＋珠光体,珠光体球化 ４~５级,三叉晶界处观察到极少量的蠕变孔洞.
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