Page 70 - 理化检验-物理分册2022年第五期

DOI : 10.11973 / lh jy -wl202205013

12Cr1MoVG 钢屏式再热器爆管原因

杨军胜,陈 元

( 陕西清水川能源股份有限公司,榆林 719405 )

摘 要: 某电厂 300MW 机组锅炉运行过程中发现 12Cr1MoVG 钢屏式再热器发生爆管。采用
宏观观察、 化学成分分析、 力学性能测试、 硬度测试、 金相检验、 扫描电镜及能谱分析等方法对爆管

原因进行了分析。结果表明: 爆口属于长时超温开裂, 爆口处的显微组织严重老化( 球化级别为 5
级), 爆口周围内、 外壁有较多的纵向蠕变裂纹, 且爆口内、 外壁覆盖有很厚的氧化层; 外壁氧化结焦
导致弯头局部长时过热, 过热处管子的组织、 性能出现严重劣化, 局部发生蠕变, 产生蠕变裂纹, 裂
纹沿晶扩展, 在内部介质的压力作用下最终发生蠕变开裂。

关键词: 12Cr1MoVG 钢;屏式再热器;长时过热;爆管;蠕变开裂

中图分类号: TG142.1 文献标志码: B 文章编号: 1001-4012 ( 2022 ) 05-0054-05

Causesoftubeex p losionof12Cr1MoVGsteel p latereheater

,
YANGJunshen g CHENYuan

( ShaanxiQin g shuichuanEner gyCo. , Ltd. , Yulin719405 , China )

Abstract : Durin g theo p erationofa300MWunitboilerina p ower p lant , itwasfoundthatthe12Cr1MoVG

steelp latereheaterburst.B y meansof macrosco p ic observation , chemicalcom p osition anal y sis , mechanical

p ro p ertiestest , hardnesstest , metallo g ra p hicexamination , scannin gelectronandener gys p ectrum anal y sis , the

causesoftubeex p losion wereanal y zed.Theresultsshowthatthecraterbelon gtolon g -timeover-tem p erature

crackin g , andthemicrostructureatthecraterwasseriousl y a g ed ( nodulizin gg radereachedfive ) .Therewereman y

lon g itudinalcree pcracksintheinnerandouterwallsaroundthedetonation , theinnerandouterwallsoftheblast

holewerecoveredwithathickoxidela y er.Oxidationandcokin gontheouterwallledtothelocallon g -timeover-

tem p eratureoftheelbow.The microstructureandp ro p ertiesofthep i p eattheoverheatin gp ointwereseriousl y

de g raded , which madethelocalcree pandp roducedcree pcracks.Thecracksp ro p a g atedalon gthecr y stal , and

finall y cree pcrackin goccuredunderthep ressureoftheinternalmedium.

Ke y words : 12Cr1MoVGsteel ; p latereheater ; lon g -timeover-tem p erature ; ex p losion ; cree pcrackin g
在 12Cr1MoVG 钢材料中加入少量的钒元素, 蚀损伤, 从而导致超温爆管 [ 3 ] , 这严重影响了机组的
可以降低铬元素、 钼元素由铁素体向碳化物转变的 安全运行。针对锅炉过热器、 再热器爆管, 国内外均
速率, 从而提高材料的稳定性和热强性。弥散分布 有不少文献对此进行了研究, 对于分析爆管的原因
的碳化物强化了铁素体基体, 使材料具有焊接工艺 及预防爆管方面提供了宝贵经验 [ 4-5 ] 。
良好、 热处理工艺成熟、 性价比高等优点, 被广泛应 在某电厂 300MW 机组锅炉运行过程中, 发现

用于蒸汽管道、 集箱、 过热器、 再热器等部件的制造 屏式再热器泄漏, 泄漏具体位置为屏式再热器受热
中 [ 1-2 ] 。再热器是水管锅炉的重要部件, 其管屏会受 面管子夹持定位管的弯头 B 至 A 侧第 5 排, 材料为

到辐射的影响、 燃烧产物的腐蚀、 飞灰的磨损及管内 12Cr1MoVG 钢, 规格为 63 mm×5 mm ( 外径 × 壁

高温高压蒸汽的氧化, 使部分管子产生热偏差和腐 厚), 再热器出口设计压力为 3.76 MPa , 出口蒸汽温

度为 541 ℃ , 已累计运行 50000h 。对其他管屏相

收稿日期: 2021-08-02 同部位进行渗透检测( PT ), 发现 B 至 A 侧第 3 排
作者简介: 杨军胜( 1983- ), 男, 工程师, 主要从事火力发电厂金
弯头外弧面有线性缺陷。笔者从屏式再热器的宏观
属技术监督和无损检测工作, y an g resume@163.com
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