Page 87 - 理化检验-物理分册2022年第六期
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张赞赞, 等: 超高压锅炉再热器集箱及疏水孔内壁裂纹形成原因
1 理化检验
1.1 宏观观察
位于炉顶的低温再热器出口集箱、 高温再热器
进口及出口集箱共有 8 个疏水管, 具体分布位置如
图 1 所示, 发现母管内表面存在疑似裂纹的疏水孔
编号为 S1 , S2 , S6 , S8 。再热器进口及出口集箱的疏
水管均单独连接到地面的集中疏水点, 疏水阀集中 图 1 疏水管分布示意
布置在该处, 疏水系统采用的疏水方式为定期疏水, 进一步检查存在疑似裂纹的部位, 发现存在呈
即在疏水阀疏水前, 疏水管内一直有冷凝水。在锅 海滩形貌密集分布的龟裂状裂纹, 个别裂纹裂口明
炉运行状态下的实测数据表明, 低温再热器出口集 显且贯穿整个视场, 集箱内壁宏观形貌如图 2 所示。
箱温度约为 490 ℃ 时, 疏水管距离母管 1m 处的温 对管座角焊缝进行磁粉检测, 在编号分别为 S1 , S4 ,
度约为 200 ℃ , 表明疏水管内的蒸汽温度比母管内 S8 的疏水管管座及母管外表面均存在不同数量的
的蒸汽温度低, 而且在短距离内变化明显。 裂纹, 部分疏水管座周围有明显的带压堵漏痕迹。
图 2 集箱内壁宏观形貌
选取具有代表性的低温再热器出口集箱的 S1
疏水管座位置前后各 200mm 范围集箱进行切割取
样。对切取的试样疏水孔周边母管内壁进行渗透检
测, 检测结果如图 3 所示, 发现疏水孔周围 母材有
5 条以管口为中心的放射状裂纹, 有几条已经贯穿
内壁和外壁。从管口开始, 沿蒸汽流向 200 mm×
150mm 范围的管壁内表面发现大量细密裂纹( 见
图 4 ), 均呈典型的海滩状裂纹条带。其中, 母管内
图 4 S1 疏水孔及裂纹分布位置示意
壁焊缝两侧加工过渡坡口的倒角处有两条明显的横
向裂纹, 且已经贯穿内壁和外壁。
图 5 S1 疏水管附近取样位置
图 3 S1 疏水管座试样渗透检测结果 C 试样), 对其进行打磨和抛光, 选择轴向切面作为
取 S1 疏水管附近部分母材为试样( 见图5 编号 分析对象。可以发现, 靠近疏水孔位置管壁内表面
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