Page 67 - 理化检验-物理分册2023年第八期

DOI : 10.11973 / lh jy -wl202308013

再热器 TP347H 钢受热面管开裂原因

周 浩

( 中国大唐集团科学技术研究总院有限公司 华北电力试验研究院, 北京 100043 )
摘 要: 某电厂后屏再热器 TP347H 奥氏体不锈钢受热面管发生开裂, 采用宏观观察、 扫描电镜
和能谱分析、 室温拉伸试验等方法分析其开裂原因。结果表明: TP347H 奥氏体不锈钢受热面管发
生脆性开裂, 其显微组织老化级别为4.5级; 受热面管长期过热运行后, 晶界析出粗大的碳化物, 组
织发生劣化, 材料的脆性增加, 导致管子开裂。

关键词: TP347H 奥氏体不锈钢; 析出相; 组织劣化; 开裂

中图分类号: TB31 ; TG115.2 文献标志码: B 文章编号: 1001-4012 ( 2023 ) 08-0051-04

Crackin g causeofTP347Hsteelheatin g surfacetubeofreheater

ZHOUHao

( NorthChinaElectricPowerTestandResearchInstitute , ChinaDatan gGrou pScienceandTechnolo gy

ResearchInstituteCo. , Ltd. , Bei j in g 100043 , China )

Abstract : TheTP347Hausteniticstainlesssteelheatin g surfacetubeoftherear p latenreheaterofap ower

p lantcracked.Thecrackin gcausewasanal y zedb y macrosco p icobservation , scannin gelectron microsco pyand

ener gy s p ectrumanal y sis , roomtem p eraturetensiletestandothermethods.TheresultsshowthattheTP347H

austeniticstainlesssteelheatin g surfacetubehadbrittlecrackin g , anditsmicrostructurea g in g levelwas4.5.After

theheatin g surfacetubewasoverheatedforalon g time , coarsecarbideswere p reci p itatedatthe g rainboundar y , the

microstructuredeteriorated , andthebrittlenessofthematerialincreased , resultin g incrackin g ofthetube.

Ke y words : TP347Hausteniticstainlesssteel ; p reci p itatedp hase ; or g anizationaldeterioration ; crackin g
在火电机组的运行过程中,“ 锅炉四管” 爆管产生 径×壁厚)。泄漏管无变形、 无明显膨胀, 未发现管内
的非停事故所占比例越来越大, 这严重制约与威胁着 有异物堵塞。笔者采用一系列理化检验方法分析了该
机组的安全稳定运行。高温部件的可靠性很大程度 管发生开裂的原因, 以防止该类事故再次发生。
取决于所使用材料的高温性能, 如高温蠕变强度、 高
温抗氧化性能以及高温抗腐蚀性能等, 良好的高温性 1 理化检验
[ 1 ]
能可以抑制材料组织劣化 。 TP347H 奥氏体耐热 1.1 宏观观察
钢是在18-9Ni 钢中加入适量的 Nb元素, 以提高钢的 泄漏的后屏再热器管宏观形貌如图1所示。从
高温性能 [ 2-6 ] 。 TP347H 钢具有较好的抗高温氧化性 外壁观察, 裂纹位于距离焊缝中心 11mm 的管子

能和高温力学性能, 在电站机组的构件中得到广泛应 上, 裂纹沿环向扩展, 呈直线状, 长度约 20mm , 两

用 。根据 DL / T715 — 2015 《 火力发电厂金属材料 侧平整光滑。对该管沿着裂纹中心线进行纵剖, 从

[ 7 ]
选用导则》, 推荐将 TP347H 钢用于烟气侧壁温不高 内壁观察, 焊口两侧管段的内壁均存在大量方向平

于670℃的过热器和再热器管中。 行的加工刀痕, 裂纹位于车削区域, 外壁裂纹终止部
在某电厂的水压试验过程中, 后屏再热器管开裂 位所对应的内壁处仍然存在宏观可见的裂纹, 内壁
泄漏, 其材料为 TP347H 钢, 规格为63mm×4mm ( 外 裂纹的长度远大于外壁裂纹的长度, 这说明裂纹是

由内向外扩展的。内壁存在较多的腐蚀坑, 且主要
收稿日期: 2023-03-07
集中于车削区域, 腐蚀坑内部聚集有黄色的腐蚀物
作者简介: 周 浩( 1995- ), 男, 硕士, 工程师, 主要从事火电厂金

质, 裂纹处存在明显腐蚀现象。
属高温部件失效分析等方面的研究工作, ustbzhouhao@163.com
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