Page 101 - 理化检验-物理分册2025年第四期

张 路，等：15CrMoG钢水冷壁爆管原因

图 6 水冷壁管裂纹处的 SEM 形貌及能谱分析结果
壁裂纹几乎无腐蚀产物、氧化产物；相比内壁裂纹， 发段区域发生热疲劳开裂，外壁开裂后，腐蚀性烟
外壁裂纹较多且较深。表明裂纹为典型的热疲劳 气加速了裂纹的扩展，最终导致水冷壁管发生爆管
裂纹。 事故。
外壁裂纹的扩展过程为：萌生→扩展→粗化→ 建议对直流锅炉中汽水分界线发生波动的部位
再萌生→再扩展→再粗化。外壁裂纹内部充满了含 进行检修，对蒸发段附近管段进行检查，对发现的问
S、Na、C等元素的盐类腐蚀产物，该类产物为低合 题及时处理。调整运行工况可减少蒸汽温度波动。
金钢热腐蚀时硫酸盐作用于氧化皮而生成的复合硫
参考文献：
酸盐，复合盐与裂纹尖端处的含Fe氧化物反应，从
而形成氧化物生产、溶解及再沉积过程，连续完整的 [1] 蒙新明，张路，赖云亭，等．某超临界机组锅炉过热器
氧化膜被破坏，形成了疏松氧化物层，从而导致腐蚀 管爆管原因分析[J]．理化检验（物理分册），2015，51（5）：
[9]
加剧 。 353-357.
[2] 李宇，姜勇，巩建鸣．火电厂水冷壁管爆管原因[J]．理
结合电厂实际的水冷壁温度监测数据可知，管
化检验（物理分册），2023，59（11）：38-42.
子频繁出现温度波动的情况，该开裂区域的温差最
[3] 吕敏．锅炉腐蚀的常见部位及原因分析[J]. 全面腐蚀
高达到148 ℃； 当锅炉运行工况发生变化时，由于汽
控制，2004，18（4）：28-31.
水管道介质状态的变化会改变受热面各区段所占的 [4] 沈美华，祝新伟，潘金平，等．电站锅炉热管常见泄漏
长度，即加热、蒸发、过热过程的分界点将随之发生 原因及主要特征[J]．理化检验（物理分册），2013，49（8）：
前后移动，从而造成某一区段温度大幅下降或升高， 533-537.
形成了热疲劳破坏的外部条件。水冷壁管内介质存 [5] 王兆民，程义．某电厂水冷壁管断裂失效分析[J]．理
在明显温度波动，尤其是开裂部位处于波动幅度较 化检验（物理分册），2017，53（10）：757-760.
[6] 李辛庚，雒利勇，傅敏，等．锅炉水冷壁管高温腐蚀原
大的蒸发段区域（水、汽交变频繁区域），机组频繁调
因和过程浅析[J]．山东电力技术，1997，24（4）：72-74.
峰以及运行工况不稳定造成该区域温度频繁波动，
[7] 张志博，姚兵印，李志刚，等．锅炉水冷壁失效原因分
导致管子发生热疲劳开裂，管子内外壁均存在开裂
析[J]．陕西电力，2015，43（8）：86-88.
倾向，当管外壁开裂后，腐蚀性烟气会进一步加速裂 [8] 周昊，池作和，李凤瑞，等．根据爆口特征判断爆管原
纹扩展。 因[J]．热力发电，1999，28（5）：43-45.
[9] 龙会国，谢国胜，龙毅，等．锅炉水冷壁管沉积物下氧
3 结语及建议
化腐蚀特征及其机理[J]．腐蚀与防护，2014，35（6）：
机组频繁调峰以及运行工况不稳定造成管子蒸 579-583.

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