Page 50 - 理化检验-物理分册2024年第三期
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DOI : 10.11973 / lh jy -wl202403009

                                              锅炉管泄漏原因




                                                         沙   菲
                                            ( 上海材料研究所有限公司,上海 200437 )


                    摘   要: 某锅炉管在运行过程中发生泄漏事故。采用宏观观察、 化学成分分析、 金相检验、 扫描
                 电镜及能谱分析等方法分析了锅炉管泄漏原因。结果表明: 管道内存在腐蚀性介质, 在工作应力以
                 及热应力的共同作用下, 管道内壁发生了应力腐蚀开裂, 裂纹不断扩展并穿透壁厚, 最终导致锅炉
                 管发生泄漏事故。

                    关键词: 12CrMoVG 钢;锅炉管;应力腐蚀开裂;硫元素;氯元素

                    中图分类号: TB31 ; TG144    文献标志码: B    文章编号: 1001-4012 ( 2024 ) 03-0038-03

                                          Reasonforboilertubeleaka g e

                                                         SHAFei

                              ( Shan g haiResearchInstituteofMaterialsCo. , Ltd. , Shan g hai200437 , China )


                     Abstract : Aleaka g eaccidentoccurreddurin g theo p erationofacertainboilertube.Thecauseofboilertube

                leaka g e was anal y zed usin g methods such as macrosco p ic observation , chemical com p osition anal y sis ,

                 metallo g ra p hicex amination , scannin gelectron microsco pyandener gys p ectrum anal y sis.Theresultsshowthat

                therewerecorrosivemediainthep i p eline.Underthecombinedactionofworkin gstressandthermalstress , stress

                corrosioncrackin goccurredontheinnerwallofthep i p eline , andthecrackscontinuedtoex p andandp enetratethe

                wallthickness , ultimatel y ledtoaboilertubeleaka g eaccident.


                     Ke y words : 12 CrMoVGsteel ; boilertube ; stresscorrosioncrackin g ; sulfurelement ; chlorineelement
               某锅炉管安装于 2022 年 1 月, 运行 2 个月后,                   析, 结果如表 1 所示。由表 1 可知: 开裂锅炉管的化

            在对其进行日常监控时发现烟气中氢气含量超标,                             学成分满足 GB / T5310 — 2017 《 高压锅炉用无缝钢
            进一步检查发现该锅炉管发生开裂现象。开裂锅炉                             管》 对 12 Cr1MoVG 钢的要求。
            管的 材 料 为 12CrMoVG 钢, 锅 炉 管 内 部 介 质 为              1.3  金相检验

            200 ℃ 饱和 蒸 汽, 压 力 为 4.6 MPa , 外 部 介 质 为                在开裂锅炉管的剖面上截取并制备金相试样,
            450 ℃ 高温烟气, 管道内部有大量尘土。笔者采用                         将试样进行腐蚀后, 置于光学显微镜下观察, 结果如

            一系列理化检验方法分析了锅炉管开裂的原因, 以                            图 2 所 示。 由 图 2 可 知: 试 样 的 显 微 组 织 为 铁 素
            避免该类问题再次发生。                                        体 + 少量珠光体。
                                                              1.4  扫描电镜( SEM ) 及能谱分析
            1  理化检验
                                                                   在开裂锅炉管的外壁处取样, 对试样进行 SEM
            1.1  宏观观察                                          分析, 结果如图 3 所示。在开裂锅炉管的内壁处取
                 开裂锅炉管的宏观形貌如图 1 所示。由图 1 可                      样, 对试样进行 SEM 分析, 结果如图 4 所示。
            知: 锅炉管的外壁和内壁均可见宏观裂纹。                                   对金相 试 样 进 行 SEM 分 析, 结 果 如 图 5 所
            1.2  化学成分分析                                        示。由图 5 可知: 开裂锅炉 管 内 壁 可 见 树 枝 状 裂
                 在开裂锅炉管上取样并对试样进行化学成分分                          纹, 裂纹向 材 料 内 部 伸 展, 且 部 分 裂 纹 已 穿 透 壁
                                                               厚, 裂纹内 可 见 腐 蚀 产 物, 呈 应 力 腐 蚀 开 裂 形 貌
                收稿日期: 2023-02-22
                                                               特征。

                作者简介: 沙 菲( 1978- ), 女, 高级工程师, 主要从事检测工作,
            p he y l@126.com
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