Page 55 - 理化检验-物理分册2020年第二期
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DOI : １０．１１９７３ / lh jy Ｇwl２０２００２０１１

                       超临界锅炉                T９１      钢过热器管爆管原因分析




                                                     白   佳,刘   明

                                           ( 华电电力科学研究院有限公司, 杭州 ３１００３０ )
                    摘   要: 某国产火焰锅炉投产运行一个月后, 屏式过热器管发生爆管泄漏.通过宏观检验、 化学
                 成分分析、 硬度测试、 金相检验、 扫描电镜及能谱分析等方法对过热器管发生爆管的原因进行了分
                 析.结果表明: 爆管为长时间超温运行所致, 过热器管接头环焊缝内部的焊瘤阻碍了蒸汽流动, 同
                 时氧化皮影响了热量传递, 导致管壁局部长时间过热; 爆口处显微组织严重老化, 且有明显蠕变损
                 伤, 降低了管材的强度, 管壁承压能力下降, 最终导致爆管泄漏.
                    关键词: 超临界锅炉;过热器管; T９１ 钢;超温运行;爆管;泄漏

                    中图分类号: TM６２１．２    文献标志码: B    文章编号: １００１Ｇ４０１２ ( ２０２０ ) ０２Ｇ００４４Ｇ０４
                             CauseAnal y sisonTubeBurstofSu p erheaterTubeof
                                         T９１SteelinSu p ercriticalBoiler


                                                     BAIJia , LIU Min g
                             ( HuadianElectricPowerResearchInstituteCo． , Ltd． , Han g zhou３１００３０ , China )

                     Abstract : The p latensu p erheatertubeofadomesticflameboilerburstandleakedafteronemontho p eration．
                Theburstcausesofsu p erheatertubewereanal y zedb y meansofmacrosco p icexamination , chemicalcom p osition
                anal y sis , hardnesstest , metallo g ra p hicexamination , scannin gelectron microsco p eandener gys p ectrum anal y sis．
                Theresultsshowthatlon g Ｇtimeovertem p eratureo p erationcausedtubeburst．Weldbeadin g sinsidetheg irthweld
                ofsu p erheatertube j ointblockedthesteamflow , andoxideskinim p actedheattransfer , whichcausedp artialwall
                overheatin g foralon g time．Seriousa g in gofmicrostructureandobviouscree pdama g eofburstmouthreducedthe
                stren g thoftubematerial , andthep ressurebearin gca p acit yoftubewallandfinall yledtoburstandleaka g eof
                su p erheatertube．
                     Ke y words : su p ercriticalboiler ; su p erheatertube ; T９１steel ; overheato p eration ; tubeburst ; leaka g e

               为提高发电效率、 降低成本、 实现节能降耗, 发                        化及耐腐蚀性能, 同时还具有良好的韧性及焊接性
            展大容量、 高参数的超临界、 超超临界机组是我国火                          能, 自引入我国之后, 被用于壁温不高于６００℃ 的过
            力发电机组的主要趋势, 这对电站关键部件的金属                            热器及再热器管材        [ １Ｇ２ ] .
            材料性能提出了更高的要求.传统低铬和铬钼系列                                 随着大容量、 高参数机组的投产运行, 锅炉四管
            电站锅炉用钢的工作温度和高温强度较低, 无法适                            ( 水冷壁管、 过热器管、 再热器管、 省煤器管) 泄漏问
            应高参数机组部件承受高温、 高压的需求.因此, 必                          题尤为突出, 约占国内锅炉事故的 ２ / ３            [ ３Ｇ４ ] .为提高
            须开发新型耐高温、 高压、 腐蚀的锅炉用钢. T９１ 钢                       火电机组安全, 实现经济运行, 对四管泄漏事故的分
            是在 ９Cr１Mo钢的基础上适当降低碳含量, 并加入                         析及预防尤为重要.
            矾、 铌、 氮等合金化元素进行微合金化处理, 同时严                             某国产 ６００ MW 超临界 W 型火焰锅炉投产运
            格控制硫、 磷元素含量而得到的新型马氏体耐热钢.                           行仅一个月, 屏式过热器管就发生了爆管泄漏.该
            T９１ 钢具有优异的高温持久强度和良好的高温抗氧                           过 热 器 管 的 材 料 为 SA２１３ＧT９１ 钢,规 格 为
                                                              ϕ ３８mm×９mm . 爆口位于弯头外弧面, 弯曲 角 度
                收稿日期: ２０１９Ｇ０２Ｇ１６
                                                               约 １５０° , 泄漏位置如图 １ 所示.为查明过热器管爆
                作者简介: 白 佳( １９８４－ ), 女, 工程师, 主要从事电站设备金属
                                                               管泄漏的原因, 笔者对其进行了检验和分析.
            理化检验与失效分析工作, j iaＧbai＠chder．com
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