Page 80 - 理化检验-物理分册2022年第十期
P. 80
DOI : 10.11973 / lh jy -wl202210016
余热锅炉减温器喷管开裂原因
晁 航 ,徐玲媛 ,黄荣攀 2
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( 1. 东方菱日锅炉有限公司,嘉兴 314001 ; 2. 江苏常隆管业有限公司,昆山 215345 )
摘 要: 采用宏观观察、 化学成分分析、 力学性能测试、 金相检验及能谱分析等方法对某余热锅
炉减温器 12Cr1MoVG 钢喷管的开裂原因进行分析。结果表明: 在减温器反复启停的过程中, 流入
喷管内水的温度与管体的温差较大, 使喷管承受较大的交变热应力, 在内、 外管壁形成热疲劳裂纹,
最终导致喷管发生开裂。
关键词: 余热锅炉;减温器; 12Cr1MoVG 钢;喷管;热疲劳裂纹
中图分类号: TG115.5 文献标志码: B 文章编号: 1001-4012 ( 2022 ) 10-0064-03
Reasonsfornozzlecrackin g ofheatrecover y steamg eneratordesu p erheater
,
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CHAOHan g XULin gy uan , HUANGRon gp an 2
( 1.MHIPowerDon g fan gBoilerCo. , Ltd. , Jiaxin g314001 , China ;
2.Jian g suChan g lon gPi p eIndustr yCo. , Ltd. , Kunshan215345 , China )
Abstract : Macrosco p ic observation , chemicalcom p osition anal y sis , mechanicalp ro p ert y measurement ,
metallo g ra p hicexaminationandener gys p ectrum anal y sis wereusedtoanal y zethecausesof12Cr1MoVGsteel
nozzlecrackin gofdesu p erheaterinheatrecover y steamg enerator.Theresultsshowthatinthep rocessofre p eated
start-u pandshutdownofthedesu p erheater , thetem p eraturedifferencebetweenthewaterflowin g intothenozzle
andthe p i p ebod ywaslar g e , whichmadethenozzlebearlar g ealternatin g thermalstressandformedthermalfati g ue
cracksontheinnerandouter p i p ewalls , leadin g tothecrackin gofthenozzlefinall y .
Ke y words : heatrecover y steamg enerator ; desu p erheater ; 12Cr1MoVGsteel ; nozzle ; thermalfati g uecrack
在某运行 2a 余热锅炉的停炉检修时, 发现其
再热器部件的减温器喷管发生开裂。在余热锅炉的
运行过程中, 由喷淋水来调节再热器蒸汽温度, 以达
到余热锅炉主蒸汽温度的控制要求。该再热器减温
器 的 最 大 工 作 压 力 为 4.09 MPa , 计 算 壁 温 为
555 ℃ ; 喷 管 材 料 为 12Cr1MoVG 钢,规 格 为
89mm×13mm ( 外径 × 壁厚)。余热锅炉减温器结
构如图 1 所示。
12Cr1MoV 钢是国内高压、 超高压、 亚临界电站
图 1 余热锅炉减温器结构示意
锅炉过热器、 集箱和主蒸汽管道的常用材料。该锅
微组织退化, 晶粒内部分布有蠕变孔洞, 使钢管的力
炉主蒸汽管在 540 ℃ 下安全运行 10 h 后, 仍可继
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学性能降低, 以及高温蒸汽环境下容易发生氧化腐
续使用 [ 1 ] , 喷管的工作压力和温度符合设计使用要
蚀和 应 力 集 中, 因 此 会 形 成 裂 纹 或 发 生 爆 管 问
求。一些关于该材料的锅炉部件在运行中发生失效
题 [ 2-4 ] 。为了明确该余热锅炉减温器喷管发生开裂
的文献表明: 有较多钢管长期工作在高温环境, 其显
的原因, 笔者对其进行了一系列理化检验, 最后制定
出改进方案。
收稿日期: 2022-01-28
作者简介: 晁 航( 1985- ), 男, 工程师, 主要从事锅炉产品的材
料检测及相关失效分析工作, s j 137@139.com
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