省煤器管洩漏原因分析

2022-05-08 22:06:04 字數 3682 閱讀 6551

1巨集觀分析

1.1尺寸測量

對1#、2#、3#省煤器管樣進行直徑和壁厚測量,結果見表1:

注:由於2#管樣洩漏處壁厚突變切區域較小,直徑不能測量

由表2尺寸測量資料可以看出:

(1) 與未洩漏(減薄)徑向相比較洩漏(減薄)徑向的管樣直徑均有不同程度的減小;

(2) 1#、2#管樣洩漏處的管樣壁厚明顯減少;

(3) 3#管樣壁厚減薄嚴重,最薄處壁厚為0.80mm;

(4) 所檢查的管樣均無脹粗現象。

1.2內壁表面特徵

取1#、2#、3#省煤器管樣,沿縱向剖開成未洩漏(減薄)側和洩漏(減薄)側兩半,進行內壁表面形貌分析。壁表面形貌見**3中(a)-(c),分析結果如下:

(1)1#、2#、3#省煤器管樣內壁為潰瘍狀、小孔型的區域性腐蝕。1#、2#管樣腐蝕小孔較大,數量較少且分散;3#管樣腐蝕小孔較小,數量較多,且密集。

(2)1#、2#、管樣內壁垢的表層為磚紅色,其上分布黃褐色的小鼓包和少量黑褐色垢;3#管樣內壁垢為磚紅色、黃褐、黑褐色。這說明2#爐爐水的含氧量較高。

以上巨集觀特徵為氧腐蝕形態的典型特徵

1.3洩漏口(減薄)的巨集觀特徵

1.3.1外觀形象

1#管樣洩漏處及周圍外壁較光滑,呈黑褐色,洩漏口周圍稍凹陷減薄,凹陷減薄區域與軸向成約45角,長度約為40mm,寬約為15mm,張口狀洩漏口位於凹陷減薄區的底部。「凹陷」狀減薄區面積小而壁厚薄梯度較大,這表明吹損源面積較小,強度較高,見**4中(a)。

2#管樣洩漏處周圍很粗糙,呈小丘狀,有黃褐色腐蝕產物,為腐蝕特徵,腐蝕區域約為16*11mm,針眼狀洩漏口位於腐蝕區域的底部。腐蝕區域周圍外壁角光滑,呈黑褐色,區域性呈黃褐色。見**4中(b)。

3#管樣減薄區長約140mm、寬約1/2周長,減薄區表面平滑而壁厚減薄梯度較小,這表明吹損面積較大,減薄區域為黑褐色,較光滑,有沿一定方向排列的「慧星」狀的凹坑叢,整個減薄區附著密集的微小顆粒,見**中(c)、(d)。

1.3.2體鏡形象

在體鏡下分析1#、2#、3#省煤器管外壁表面形貌,特徵如下:

(1)1#樣洩漏口附近及「凹陷」區有密集的黑褐色的「凹起」,區域性由黃褐色的腐蝕產物,見**5中(a)。

(2)2#樣洩漏口附近及「凹陷」區有桔黃垢和區域性土灰色垢,腐蝕減薄區周圍有的黑褐色垢脫落,見**5中(b)。

(3)3#樣減薄區有大小不一的圓形「坑」,有的「坑」還鑲嵌灰褐色物質,也有「慧星」狀、近似橢圓形的較大的凹坑,見**5中(c)。

a)1#管樣洩漏處外壁體鏡形貌

**5中省煤器管樣洩漏(減薄)處的體鏡形貌

b)2#管樣洩漏處外壁體鏡形象

c)3#管樣減薄處外壁體鏡形貌

**5中省煤器管樣洩漏(減薄)處的體鏡形貌

2材料質量檢驗

2.1化學成份

從省煤器入口聯箱2#管座樣、省煤器管3#管樣取粉末樣進行化學成分分析,檢驗結果和gb/5310-2008《高圧鍋爐用無縫鋼管》對20g鋼管的化學成分技術條件列於表3。

從表3中資料可以看出:

所檢2#、3#管樣材料的化學成份均符合gb/5310-2008《高圧鍋爐用無縫鋼管》對20g鋼管的化學成分技術條件要求。

2.2機械效能

由於1#、2#管座樣較短,不能進行拉伸實驗。只對3#管樣進行拉伸實驗,從省煤器管3#管樣管取減薄側,減薄側對試樣進行室溫拉伸實驗,拉伸實驗結果和gb/5310-2008《高圧鍋爐用無縫鋼管》對20g鋼管的拉伸效能技術條件要求列於表4。

表4省煤器管樣的室溫拉伸效能實驗結果

從表4中的資料可以看出;

3#管樣管壁減薄側和減薄對側抗拉強度rm、下屈服強度rel符合gb5310-2008《高圧鍋爐用無縫鋼管》對20g鋼管的拉伸效能要求,管壁減薄對側的斷後伸長率a符合標準要求,減薄側的斷後伸長率a低於標準要求(≥24%),伸長率a為19.5%,這可能與管壁損傷有關。

2.3顯微硬度分析

由於省煤器管壁均為不同程度的減薄,不能進行布氏硬度試驗,取1#、2#、3#樣進行鑲嵌、磨製、拋光等後,在fm-700型顯微硬度計上進行維氏硬度試驗,試驗載荷為1000gf,載入時間為15sec,洩漏測(減薄側)、洩漏對側(減薄對側)的顯微硬度試驗結果見表5。

表5省煤器管樣的顯微硬度試驗結果(hv1)

從表5結果可以看出:

(1)1#樣洩漏側的顯微維氏硬度平均值為151hv1,洩漏對側的顯微維氏硬度平均值為132hv1;

(2)2#樣洩漏側的顯微維氏硬度平均值為152hv1,洩漏對側的顯微維氏硬度平均值為151hv1;

(3)3#樣管壁減薄側的顯微維氏硬度平均值為155hv1,洩漏對側的顯微維氏硬度平均值為154hv1;

由此可見,1#樣洩漏側的硬度高於洩漏對側,2#、3#樣洩漏側(管壁減薄側)和洩漏(減薄)對側的硬度未明顯異常。

2.4金相分析

從1#、2#、3#省煤器管樣上取金相樣、經鑲嵌、磨製、拋光,侵蝕工藝處理後,採用

研究型金相顯微鏡,在不同放大倍數、現場下進行洩漏側(減薄側)、洩漏對側(減薄對側)的金相分析。

2.4.1金相組織

對1#、2#、3#省煤器管樣洩漏側(減薄側)、洩漏對側(減薄對側)的金相組織進行分析,組織形貌及特徵見**6中(a)-(f)。結果如下:

(1)1#樣材料的金相組織為珠光體+鐵素體,晶粒度7-8級,洩漏側(減薄對側)的金相組織進行分析,組織形貌及特徵見**6中(a)、(b)。

(2)2#樣材料的金相組織為珠光體+鐵素體,晶粒度7-8級,洩漏側。洩漏對側以及洩漏處的金相組織球化均為1-2級,見**6中(c)、(d)。洩漏測外壁金相組織無形變特徵

( 3)3#樣材料的金相組織為珠光體+鐵素體,晶粒的8級,管壁減薄側和減薄對側金相組織球化均為1級,見**6中(e)、(f)。

總之、2#爐省煤器管座及省煤器管樣未發現珠光體球化、重新相變和蠕變和蠕變空洞等組織損傷特徵,其洩漏與超溫無關。

2.4.2脫碳層檢驗

對1#、2#、3#金相顯微鏡下進行內部外壁脫碳層檢驗,潔果表明:1#樣內壁區域性有脫碳現象,脫碳層深度約為0.04mm,外壁無脫碳現象,2#、3#樣內壁均無明顯的脫碳現象。

2.4.3外壁垢檢驗

對1#、2#、3#金相顯微鏡下進行外壁垢檢驗,檢測位置為洩漏處(減薄處)及其對側外壁。外壁垢形貌見**7中(a)-(f),檢驗結果如下:

(1)1#、樣洩漏處外壁基本無垢,區域性有腐蝕產物:洩漏對側外壁垢較連續、其厚度為0.013-0.025mm,見**7中(a)、(b)。

(2)2#樣洩漏處外壁基本無垢,區域性有腐蝕產物;洩漏對側外壁垢較連續、較均勻、厚度約為0.02mm,見**7中(c)、(d)。

(3)3#樣減薄處外壁基本無垢,有小凹坑,深度約為0.05mm;減薄對側外壁垢呈斷續狀,厚度約為0.02mm,見**7中(e)、(f)。

(a)1#樣洩漏側外壁基本無垢形貌

(b)1#樣洩漏對側外壁較連續垢形貌

(c)2#樣洩漏側外壁區域性少量腐蝕產物形貌

(d)2#樣洩漏對側外壁均勻、連續垢形貌

(e)3#樣減薄側外壁凹坑及基本無垢形貌

(f)3#樣減薄對側外壁斷續垢形貌

2.4.4內壁腐蝕坑檢驗

對1#、2#、3#金相顯微鏡下進行內壁腐蝕坑檢驗,腐蝕坑深度測量、坑內腐蝕特徵見表6,形貌見**8中(a)-(f)。

表6 省煤器管內壁腐蝕坑產物特徵及腐蝕坑深度測量(mm)

從表6和**8形貌可以看出:

(1)1#、2#、3#樣內壁腐蝕的共同特徵是區域性腐蝕,大多在表面下產生,腐蝕坑有的深而大,有的淺而小。大而深的腐蝕坑無腐蝕產物覆蓋,且坑腐蝕產物大多剝落,比**8中(c)、(d)、(e)、(f);小而淺的腐蝕坑大多有腐蝕產物覆蓋,比**8中(g)、(h)、(j)。

吹灰引起省煤器爆管洩漏的事件分析

作者 湯小力 科技資訊 2011年第07期 摘要 火力發電在我國電力生產中占有重要的地位,其中燃煤發電更是佔到了全國總發電量的70 吹灰在燃煤機組中是一項不可缺少的定期工作,它可以避免受熱面積灰 結焦 提高鍋爐的熱效率,保證鍋爐的安全 高效執行。但吹灰不當也會造成鍋爐受熱面的磨損,嚴重時會造成爆管,...

鍋爐省煤器爆管的原因分析與處理措施

1省煤器超溫爆管機理分析 省煤器超溫爆管的原因非常複雜,主要由磨損 腐蝕以及振動引起。以下主要就這三方面 省煤器超溫爆管的機理。1.1磨損 由磨損導致的爆管中,飛灰磨損是主要原因,影響的因素包括飛灰濃度 煙氣流速 飛灰的磨損效能等方面 另外,省煤器的結構也會磨損。1.1.1飛灰濃度 飛灰濃度大,表明...

TP2高效管洩漏原因分析

鄭文龍施偉力魏蘭珍 上海材料研究所 2008年8月 摘要江蘇萃隆銅業 為某公司配套生產的tp2高效換熱管在使用過程中發生洩漏。經對洩漏管來樣進行巨集觀 微觀觀察 檢測和分析,以及對冷凍水介質進行分析,結果表明 該失效洩漏管材質符合gb t5231 2001標準。洩漏是由於水介質中含有高濃度的nh4c...