Page 86 - 理化检验-物理分册2022年第十二期

龚秋文, 等: 某亚临界机组锅炉分隔屏过热器爆管原因

状。对过热器管进一步制取试样进行分析, 取样位 管段其余侧壁厚仍保持为 6.5mm , 1 损伤处表现

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置如图 4 所示。 为轻微减薄, 2 损伤处未见明显减薄, 爆裂的过热
器管壁厚测量结果如图 5 所示。

图 4 过热器管取样位置 图 5 爆裂的过热器管壁厚测量结果
1.2 壁厚测量 1.3 化学成分分析

依据标准 GB / T11344 — 2021 《 无损检测 超声 在爆裂的过热器管上制取试样, 采用 ARL4460

测厚》, 采用型号为 DM5E 的超声测厚仪对过热器 型直读光谱仪进行化学成分分析, 结果如表 1 所示,
管进行壁厚测量, 可见爆口所在纵向局部接近磨平 可见过热器管的化学成分均符合 GB / T5310 — 2017

区域壁厚严重减薄, 实测最小壁厚为1.40mm , 磨平 《 高压锅炉用无缝钢管》 对12Cr1MoVG 钢的要求。
表 1 过热器管的化学成分分析结果 %
质量分数
项目
C Si Mn P S Cr Mo V
实测值 0.084 0.23 0.54 0.004 0.003 0.99 0.27 0.19
标准值 0.08~0.15 0.17~0.37 0.40~0.70 ≤0.025 ≤0.010 0.90~1.20 0.25~0.35 0.15~0.30

1.4 拉伸试验 1.6 金相检验
在过热 器 爆 管 上 制 取 两 个 纵 向 弧 形 拉 伸 试 在过热器管爆口张口最大部位横截面截取试

样, 试 样 平 行 段 宽 度 为 10 mm ,按 照 GB / T 样, 经体积分数为 4% 的硝酸 乙 醇 溶 液 侵 蚀 后, 用

228.1 — 2021 《 金属材料 拉伸试验 第 1 部分: 室温 ZeissAxiovert200MAT 型光学显微镜进行观察,

试验方法》, 采用 DNS300 型万能试验机进行拉伸 依据标准 DL / T884 — 2019 《 火电厂金相检验与评

试 验, 试 验 温 度 为 24 ℃ , 结 果 均 符 合 GB / T 定 技 术 导 则 》和 DL / T 773 — 2016 《 火 电 厂 用
5310 — 2017 对 12Cr1MoVG 钢 的 要 求, 具 体 试 验 12Cr1MoV 钢球化评级标准》 进行显微组织分析。
结果如表 2 所示。 过热器管内壁无明显腐蚀减薄, 外壁磨平位置
表 2 爆管试样的室温拉伸试验结果 出现 严 重 壁 厚 减 薄, 爆 口 处 剩 余 金 属 壁 厚 不 足

项目 下屈服强度 / MPa 抗拉强度 / MPa 断后伸长率 / % 1mm , 爆口处晶粒无明显变形, 爆口各部位显微组
爆口侧实测值 391 552 28.0 织形貌如图 6 所示。过热器管壁厚减薄位置外壁光
背爆口侧 滑且无明显氧化产物覆盖, 过热器管组织为铁素体
357 526 28.5
实测值 +贝氏体, 球化级别为 2.5 级, 过热器管内、 外壁均

标准值 ≥255 470~640 ≥22 有深度约为 0.3mm 的脱碳层。
1.7 扫描电镜及能谱分析
1.5 硬度测试 在过热器管爆口张口最大部位( 图 4 中的扫描

在 爆 口 处 横 截 面 截 取 试 样,按 照 GB / T 电镜及能谱分析位置 1 处) 和减薄位置( 扫描电镜及

4340.1 — 2009 《 金属材料 维氏硬度试验 第 1 部分: 能谱分析位置 2 处) 截取试样, 置于扫描电镜下观
试验方法》, 采用 DuraScan-70 型硬度计进行维氏硬 察, 结果如图 7 所示。在位置 1 处发现断口表面和
度测试, 结果如表 3 所示, 结果无明显异常。 外壁表面均覆盖腐蚀产物及沉积物, 无法看清表面
表 3 爆口处试样的硬度测试结果 HV
形貌, 采用体积分数为 5% 的盐酸溶液清洗后, 可见
检测位置 硬度 断口具有韧窝特征, 外壁表面可见明显磨损痕迹[ 见
爆口附近截面 181 , 186 , 180
图 7a ) ~7b )]。对位置 2 外壁减薄表面进行观察,
爆口附近未严重减薄部位截面 183 , 174 , 175 可见明显的冲刷痕迹[ 见图 7c ) ~7d )]。
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