一起循环流 化床锅炉屏式再热器爆管原因分析

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1、学兔兔www.xuetutu.com·事故分析·一起循环流化床锅炉屏式再热器爆管原因分析文章编号：1004—8774(2010)03—59-05一起循环流化床锅炉屏式再热器爆管原因分析王瑜，夏锋社(陕西省锅炉压力容器检验所，西安710048)AnalysisonTubeExplosionofPanelReheaterinCFBBoilerWANGYu，XIAFeng—she第一作牵(ShanxiInstituteofBoilerandPressureVesselInspection，Xian710048，China)2006年硕=毕业于西摘要：通

2、过宏观检查、尺寸测量、厚度和硬度测定、化学成分分析、金相分析、x衍射分析，技大学，分析了某电厂屏式再热器管子发生爆管的原因。经分析爆管主要是由于超温运行使管子内外事锅炉压，壁产生大量氧化层，并导致管子过热所致。通过分析原因，为电厂提出了可行的改进措施和建议。验检测工干1关键词：屏式再热器；高温腐蚀；氧化层中图分类号：TK227文献标识码：BO前言显的塑性变形。破口处内外壁氧化层大部管子外壁为烟气侧，氧化严重，氧化某电厂UG480／13．7一M型循环流化床锅炉再1．5him，氧化皮大量脱落，未脱落部位有。热器系统由低温再热器和屏式再热器两部分组成。

3、裂纹，如图2所示。屏式再热器管材质为12CrlMoVG，规格51×5toni，再热蒸汽出口温度540℃。该锅炉2006年6月投人使用，累计运行约7000h后屏式再热器发生爆管事故，严重影响了机组的安全可靠运行。经了解，该处管子在发生爆管前，其运行记录显示存在超温运行情况，最高超温运行到620℃，间断性超温时间约160h。现对该爆管部位取试样进行分析，以找出爆管原因并提出预防措施。l试验与结果图2外层局部氧化层管子内壁为蒸汽侧，有厚度均匀的氧11．1宏观检查层厚度约1．5rain，如图3(a)。氧化层分爆管部位所截取的部分试样如图1所示。当的两层，

4、如图3(b)。金属侧氧化层表面裂纹，如图3(C)；蒸汽侧氧化层内部组织面可见有大量气孔，呈海绵状，外表面光滑。1．2外观尺寸和厚度检查将该管子打磨去除氧化层后，采用u～声波测厚仪，取声速5900mm／s进行厚压选用0～100mm型游标卡尺对管子外径试样外径尺寸、厚度测量示意图及结果如图1试样管子整体外观所示。检查结果显示：爆管部位厚度减薄尸破口处呈喇叭口状，管子周长增加很大，具有明增大40％以上；未爆管部位厚度减薄相径略有增大，出现胀粗现象。收稿日期：2010-02—25学兔兔www.xuetutu.com工业锅炉2010年第3期(总第121期)

5、(b)内氧化(C)金属侧氧化层表面裂纹图3管子内壁氧化层硬度值偏低。在该管子未爆管部位轴向取拉伸试样，在万能试验机上做机械性能检查，结果见表2。表212CrlM0VG试样机械性能试验结果图4试样测点部位示意图表1试样外径尺寸及厚度测量结果机械性能结果显示，该管子的抗拉强度和屈服强度均低于GB53l0—1995中12CrlMoV钢的最低要求，而塑性却优于标准要求。1．3硬度及强度检查1．4化学成分将该管子打磨去除氧化层后，采用HLN—l1A将该管子打磨去除氧化皮后，对其外表面采用型里氏硬度计测量外表面硬度，结果显示该管子外XLT898PSW型光谱仪

6、进行化学成分分析，结果如表表面硬度约HB96，外表面不同部位硬度变化不大，3所示表312CrlMoVG试样化学成分％GB53l0—1995中显示12CrlMoVG钢中C含查结果一致。量为0．08％～0．15％之问，由表3中可见该试样C1．6X衍射分析含量为0．00％，外表面全部氧化脱碳。其他元素成分别将该管子内、外壁的氧化物取下，进行x分符合GB5310--1995中12CrlMoVG化学成分要衍射试验分析。将外壁氧化层取下，磨制成5×5求。mm大小试样，一面抛光后做成1号x衍射试样。将内壁氧化层取出磨制成两块5×5mm大小试样，1．5金相分析分

7、别抛光金属侧和蒸汽侧，制成2号、3号X衍射试将该管子未爆管部位沿周向面截取一环形金相样。试样，经抛光、4％硝酸酒精溶液浸蚀后置于金相显图5所示为1号试样外壁氧化层的x衍射试验微镜下观察金相组织。整个环面组织为纯铁素体，分析结果，其氧化物主要是由63％的FeO和37％金属晶粒均匀，未见明显的球化组织。可见截面整Fe，O组成。个厚度已完全脱碳，与化学成分分析结果和硬度检学兔兔www.xuetutu.com·事故分析·一起循环流化床锅炉屏式再热器爆管原因分析61图6所示为2号试样内壁金属侧氧化层的x衍进行的，属于化学腐蚀的范畴。若生成的氧化膜牢射试验分

8、析结果，其氧化物主要是由FeO组成，同固，氧化过程就会减弱，金属就得到了保护。如果生时x衍射试验还发现有疑似水的结晶化合物出现，成的氧化