Page 42 - 理化检验-物理分册2022年第六期
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DOI : 10.11973 / lh jy -wl202206007

                             基于矫顽力的                   T91      钢老化评价方法






                                                 封小亮,马   括,刘课秀

                                          ( 广州特种承压设备检测研究院,广州 510000 )

                    摘   要: 某电站锅炉 T91 耐热钢发生早期爆管失效, 对该材料钢管进行矫顽力测量, 并研究其组
                 织老化及性能降级规律。结果表明: 钢管在老化过程中, 材料的硬度逐渐降低, 矫顽力递增, 材料老
                 化与矫顽力遵循一定的函数变化关系; 结合钢管累计运行时间、 检验周期与矫顽力变化量, 可动态
                 评估钢管在服役工况下发生严重老化的剩余时间。

                    关键词: 电站锅炉; T91 钢;矫顽力;老化

                    中图分类号: TG142.1    文献标志码: A    文章编号: 1001-4012 ( 2022 ) 06-0026-03

                           A g in g evaluationmethodofT91steelbasedoncoercivit y

                                                          ,
                                              FENGXiaolian g MAKuo , LIUKexiu

                    ( Guan g zhouS p ecialPressureE q ui p mentIns p ectionandResearchInstitution , Guan g zhou510000 , China )


                     Abstract : Theearl yburstfailureofT91heatresistantsteelofap ower p lantboileroccurred.Thecoercivit y

                ofthematerialsteel p i p ewasmeasured , andthemicrostructurea g in gandp erformancede g radationwerestudied.


















                Theresultsshowthatdurin g thea g in gp rocessofthesteeltube , thehardnessofthematerial g raduall ydecreased ,

                thecoerciveforceincreased , andthea g in gofthe materialandthecoerciveforcefollowedacertainfunctional

                relationshi p .Combinedwiththeaccumulatedrunnin gtime , ins p ectionp eriodandthechan g eofcoercivit yofsteel

                p i p e , theremainin g timeofseriousa g in gofsteel p i p eunderserviceconditioncouldbed y namicall yevaluated.


                     Ke y words : ower p lantboiler ; T91steel ; coerciveforce ; a g in g
                               p
              T91 耐热钢具有持久强度高、 抗蠕变能力强、 疲                        验结果, 研究材料老化与矫顽力之间的变化关系, 通
            劳强度好, 以及价格适中等特点, 在亚临界、 超临界、                        过测量矫顽力就可无损、 快捷地预测 T91 钢管在任
            超超临界发电机组的高温承压部件上得到 广泛应                             意服役条件下的老化组织特征及剩余持久寿命。
            用 [ 1-3 ] , 然而随着锅炉的超温运行、 管子堵塞等问题
                                                              1  试验方法与结果
            的发生    [ 4-5 ] , 锅炉管爆裂事故率仍然很高, 带来巨大
            的经济损失。 T91 是一种高铬马氏体耐热钢, 其在                        1.1  试验对象
            长期服役过程中, 经高温、 高压等作用, 会发生不同                             失效的过热器管( 见图 1 ) 材料为 T91 钢, 其铬
            程度的显微组织老化及性能劣化降级, 给机组的运                            元素的质量分数为 8%~9.5% , 钼元素的质量分数

            行带来隐患。现阶段并没有较好的方法来评估管道                             为 0.85%~1.05% , 管子规格为 51mm×7mm ( 外
            老化状态及预测剩余寿命, 都是通过割管检验的方                            径 × 壁厚), 过热器出口压力为 18.20 MPa , 工作温

            法来实现的, 而割管检验周期长, 严重影响电厂的发                          度为 540 ℃ , 因钢管组织出现过热而在向火面发生



            电效率。笔者以失效的 T91 钢管为研究对象, 采用                         早期爆管    [ 6 ] , 该钢管已经累计运行约 36453h , 爆管
            矫顽力对钢管进行分析, 并结合硬度试验和金相检                            使电厂出现非计划性停机, 给电厂带来经济损失。
                收稿日期: 2022-01-04
                项目基金: 广州市市场监督管理局科技项目( 2020k j 24 )
                作者简介: 封小亮( 1992- ), 男, 硕士, 工程师, 主要从事金属材
                                                                            图 1  失效的过热器管外观
            料理化检验与失效分析工作, 466745534@ qq .com
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