Page 31 - 理化检验-物理分册2023年第六期
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DOI : 10.11973 / lh jy -wl202306004

                                        低温过热器管开裂原因




                                                         肖 伟

                                      ( 中国石化集团扬子石油化工有限责任公司, 南京 210048 )
                    摘 要: 某化工厂燃油锅炉低温过热器管发生开裂, 采用宏观观察、 化学成分分析、 金相检验、 扫
                 描电镜分析、 力学性能测试等方法分析了开裂原因。结果表明: 低温过热器管开裂的原因是管壁材
                 料珠光体球化严重, 使管壁迎火面的抗拉强度和屈服强度下降, 管壁的耐热性能下降, 从而导致低
                 温过热器管发生开裂。

                    关键词: 低温过热器管; 开裂; 12Cr1MoV 钢; 珠光体球化

                    中图分类号: TB31 ; TG115.2   文献标志码: A   文章编号: 1001-4012 ( 2023 ) 06-0015-04

                              Crackin g causeoflowtem p eraturesu p erheatertube

                                                        XIAO Wei

                                   ( Sino p ecYan g ziPetrochemicalCo. , Ltd. , Nan j in g 210048 , China )


                     Abstract : Thelowtem p eraturesu p erheatertubeofoil-firedboilerinachemical p lantcracked.Thecrackin g

                reason was anal y zed b y means of macrosco p ic observation , chemicalcom p osition anal y sis , metallo g ra p hic

                examination , scannin g electronmicrosco p eanal y sisandmechanical p ro p ert y test.Theresultsshowthatthecrackin g

                reasonofthelowtem p eraturesu p erheatertubewasthatthep earlites p heroidizationofthetubewallmaterial

                seriousl y , thetensilestren g thandy ieldstren g thofthefire-facin gsurfaceofthetubewallreduced , andtheheat

                resistanceofthetubewalldecreased , whichledtothecrackin g ofthelowtem p eraturesu p erheatertube.


                     Ke y words : lowtem p eraturesu p erheatertube ; crackin g ; 12Cr1MoVsteel ; p earlites p heroidization
              过热器为工厂锅炉的重要组成部件, 在运行过                                某化工厂公用工程车间的锅炉( 型号为 BA-34 )
            程中承受着高温、 高压和介质腐蚀的作用, 过热器管                          低温过热器管发生爆管。该锅炉于1986年7月正
            的品质关系到整个锅炉的安全运行。过热器管失效                             式投入运行, 于2021年7月检修中发现一级过热器
            十分常见, 主要的原因为短时或长时超温、 应力腐                           管开裂, 且该过热器管于2016年发生过爆管。笔者
            蚀、 材料老化等。                                          采用一系列理化检验方法对低温过热器管的爆管原
                12Cr1MoV 钢是一种低合金高强度钢, 具有较                      因进行分析, 并根据分析结果提出相关建议, 以避免
            好的持久塑性和抗氧化性能, 一直是高温、 高压管道                          该类事故再次发生。
            和受热面管等承压部件的首选材料, 被广泛应用于
                                                              1 理化检验
            管壁温度为550℃的高温、 高压锅炉过热器管和蒸
            汽管中。 12Cr1MoV 钢制承压部件长期在高温、 高                      1.1 宏观观察
            压及交变应力工况下运行, 材料容易发生珠光体球                                两根炉管管壁壁厚的测量结果如表 1 所示,
            化、 固溶体合金元素贫化及碳化物聚集等问题                     [ 1-3 ] ,  从表1可以看出, 3 处轴向裂纹处壁厚减薄严重,
            并使管道的抗拉强度、 硬度等逐渐下降, 给设备的安                          尤其 是 2 管 堆 焊 处 轴 向 裂 纹 处 壁 厚 减 薄 了
                                                                        #
            全稳定运行造成隐患          [ 4 ] 。                        38.5% 。 1 管轴向裂纹外侧长度约为 76mm , 内

                                                                        #

                                                               侧长度约为 67mm , 最大开口宽度约为 2.4 mm
                                                               ( 见图 1 )。 2 管堆焊处有长条状裂纹, 外侧裂纹
                                                                          #
                收稿日期: 2022-12-10
                作者简介: 肖 伟( 1985- ), 男, 学士, 工程师, 主要从事设备管理       长度约为81mm , 内侧裂纹长度约为37mm ( 见图

                                                              2 ), 2 管的轴向长裂纹由多条短裂纹组成, 从外侧
                                                                   #
            方面的工作, 15850719068@139.com
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