高温过热器管长周期运行后的性能分析

《高温过热器管长周期运行后的性能分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、Z电力安全技术第15卷(2013年第10期)高温过热器管长周期运行后的性能分析管宏全，徐清国(1．南京扬子石化碧辟乙酰有限责任公司，江苏南京210047；2．中广核检测技术有限公司，江苏苏州215004)[摘要]对某热电厂锅炉高温过热器进行割管取样分析，通过对高温过热器管的机械性能、碳化物相成分和结构、珠光体球化等进行测试，分析出高温过热器管存在局部超温现象，并按Larson—M~ler公式估算其剩余寿命在l9～54ld1不等，进而提出具体的延寿措施。[关键词]高温过热器；性能；碳化物；当量温度；剩余寿命1概述2材料本质状况的试验分析某热电厂一期工程

2、l～6号锅炉(HG220／100—2．1过热器管长期运行后的外观及胀粗情况10)相继在1986-1988年建成投产，累计运行时间高温过热器在长期使用中的主要失效形式是由均超过1．1×10h。在近几年大修中，发现1号、过热引起的蠕变损伤，而管径的胀粗现象则是一个4号炉高温过热器(12CrlMoV)珠光体球化5级，重要的蠕变变形形式。火力发电厂金属监督规程而6号锅炉则因长期超温导致过热器爆管。这些现中规定，合金钢管的胀粗量不大于2．5％。对4号象的存在，对高温过热器管的材质性能产生了严重炉、6号炉的过热器取样管进行宏观检查，结果如影响，直接影响到电厂的安

3、全运行。表1所示。过热器由于长期在火焰、烟气、飞灰等恶劣环境中运行，在服役过程中会发生一系列材料组织与表14号炉及6号炉过热器样管尺寸变化性能的变化，这些变化涉及蠕变、疲劳、腐蚀、冲编号原规格外径，mm壁厚，mm蚀等复杂的老化与失效机理，由此造成的失效方式4一l中42×542．22，42．(x】，42．524．92，4．92，5．0o0．61．O4—2直管中42X541．88，42．0o，41．884．9o，5．1O，5．16—0．21．O达20多种。4—2弯管中42×542．20，41-8O，40．006．0o，4．30，5．00一1．6—2．O目

4、前电站锅炉高温过热器的失效形式仍以高温6-l中42X542．28，42．3o，42．165．80，5．44，5．640．6-13蠕变(长期过热)失效为主。由于设计、制造、运6-242×542．30，42．18，42．185．24，5．38，5．20O．6—5行等因素的影响，电站锅炉超温现象比较普遍，严6—3中42X542．38，42．36，42．365．60，5．24，5．200．9-7重影响了材料的性能和使用寿命。2002年江苏省6-4中42×542．26，42．20，42．225．22，5．16．5．280．54电站锅炉过热器共计发生爆漏29起，

5、其中与超温注：编号规则为前面数字代表锅炉号，后面数字代表有关的爆管达26起。过热器炉管样管编号。如，4一l代表4号锅炉过热器炉管1该热电厂l～6号锅炉由于投产较早，随着机号样管。组服役时间的增长及众多因素的影响，高温过热器管的材质性能已经产生很大的变化并成为最常见的从表1中的数据来看，高温过热器管的胀粗均失效部件之一。因此了解长期运行后的过热器管的不严重，且无明显减薄现象，实际测量的壁厚均大性能，防止过热器事故发生便成为火电厂金属监督于公称尺寸，但这并不意味着材料未发生老化，如的一项重要工作。仍按规定的2．5％控制则显得安全裕度不足。实际一一第15卷

6、(2013年第10期)电力安全技术Z情况中有许多管段胀粗尚未达到2．5％即发生爆钢管成分符合l2CrlM0V钢的标准要求，但合金管，因此必须通过试验进一步分析材料的实际状况。元素在金属中的分布状态有了较为明显的变化。这2．2过热器管长周期运行后的机械性能变化种合金元素分布的变化是金属材料老化的基本特征力学性能测试分常温和高温(540℃)短时拉之一。随着时间的延长，钢中基体的金属元素逐渐伸试验，测试结果如表2所示。由表2可知，4号炉、贫乏，而碳化物中的合金元素逐渐增多。6号炉高温过热器管的常温和高温力学性能均明显利用YXG一77型原子吸收光谱仪及湿法化

7、学下降，向火面较背火面更为明显。常温力学性能符分析法对碳化物相成分进行分析。4号炉样管的碳合标准的要求，但高温力学性能已低于标准值，且化物相成分测试结果表明，由于其表面基体中的部向火面高温力学性能，如4号炉2号取样管(4—2)、分Cr和Mo元素向碳化物中迁移，使碳化物中的6号炉4号取样管(6—4)的向火面抗拉强度远这2种合金元素的含量增加，而提高珠光体钢高温低于试验材料运行1．1×10h以后的性能，这正好强度的最有效元素就是Cr和Mo，它们在钢中往与后面碳化物相成分的转移吻合。这2根过热器管往形成合金固溶体，起到固溶强化的作用。同时这的硬度也相对其他

8、的要低，向火面的硬度也比背火2种元素还有利于提高位错交滑移和攀移的阻力，面的低。这一切均是材料在超温状态使用