国产真实乱野战_国产小受18asian_国产精品夜夜夜爽阿娇_久久一本精品99久久精品88_亚洲高清乱码午夜电影网制服

國(guó)檢檢測(cè)歡迎您!

微信公眾號(hào)|騰訊微博|網(wǎng)站地圖

您可能還在搜: 無(wú)損檢測(cè)緊固件檢測(cè)軸承檢測(cè)浙江綜合實(shí)驗(yàn)機(jī)構(gòu)

社會(huì)關(guān)注

分享:水冷壁管接頭開(kāi)裂原因

返回列表 來(lái)源:國(guó)檢檢測(cè) 查看手機(jī)網(wǎng)址
掃一掃!分享:水冷壁管接頭開(kāi)裂原因掃一掃!
瀏覽:- 發(fā)布日期:2024-11-20 10:04:11【

鍋爐的安全及穩(wěn)定運(yùn)行是保障電力供給的關(guān)鍵因素[1]。鍋爐問(wèn)題造成的事故發(fā)生率占整個(gè)火電機(jī)組事故發(fā)生率的40%以上[2],其中,由鍋爐中水冷壁管、過(guò)熱器管、再熱器管、省煤器管等失效造成的突發(fā)事故占鍋爐事故的70%以上[3],水冷壁管泄漏是造成電廠鍋爐泄漏的原因之一[4]。因此,研究鍋爐水冷壁管開(kāi)裂原因具有重要的指導(dǎo)意義。 

馬曉藝等[5]采用一系列理化檢驗(yàn)方法對(duì)某火電廠鍋爐水冷壁管爆管原因進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)水冷壁管向火側(cè)內(nèi)壁的嚴(yán)重氧化和高溫氫腐蝕導(dǎo)致其爆管。劉帥等[6]模擬了水冷壁管的焊接過(guò)程,獲得了焊接殘余應(yīng)力分布場(chǎng),研究了強(qiáng)制對(duì)口產(chǎn)生的裝配應(yīng)力對(duì)水冷壁管焊接接頭應(yīng)力場(chǎng)的影響,發(fā)現(xiàn)熱疲勞是導(dǎo)致環(huán)向裂紋擴(kuò)展的關(guān)鍵因素。高超等[7]采用一系列理化檢驗(yàn)方法對(duì)核電廠高壓加熱器系統(tǒng)疏水器在服役過(guò)程中發(fā)生局部減薄的原因進(jìn)行了分析,并對(duì)疏水器流道的流態(tài)進(jìn)行了模擬計(jì)算,發(fā)現(xiàn)高流速介質(zhì)的沖刷減薄及流體加速腐蝕減薄是造成疏水器減薄穿孔的直接原因。曹慧泉等[8]采用一系列理化檢驗(yàn)方法對(duì)某鍋爐旋風(fēng)分離器水冷壁過(guò)熱管發(fā)生多起開(kāi)裂事故的原因進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)過(guò)熱管長(zhǎng)期處于450 ℃以上的高溫狀態(tài),珠光體球化明顯,顯微組織的劣化導(dǎo)致過(guò)熱管的強(qiáng)度和硬度下降,被氧化腐蝕減薄的過(guò)熱管在蒸汽壓力的作用下脹粗變形,最終導(dǎo)致過(guò)熱管開(kāi)裂。 

某電廠檢查發(fā)現(xiàn)爐本體6樓至7樓之間有異常聲音,后經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)確認(rèn)水冷壁管發(fā)生泄漏現(xiàn)象。鍋爐標(biāo)高39 m折焰角處,從鍋爐A側(cè)往B側(cè)數(shù)第18,19根,折焰角下方約2 m處水冷壁管開(kāi)裂。水冷壁管材料為210C鋼,尺寸為63.5 mm×8 mm(外徑×壁厚)。筆者采用一系列理化檢驗(yàn)方法對(duì)該電廠鍋爐水冷壁管接頭開(kāi)裂的原因進(jìn)行分析,以避免該類問(wèn)題再次發(fā)生。 

開(kāi)裂水冷壁管的宏觀形貌如圖1所示。由圖1可知:第18,19根水冷壁管之間有鱗片焊接相連,表面存在一定程度的氧化現(xiàn)象,開(kāi)裂位置為管道向火面,鰭片及其兩側(cè)管外表面有明顯沖蝕痕跡,鰭片及其焊縫上分布有數(shù)條長(zhǎng)短不一的縱向和橫向溝槽;A區(qū)可見(jiàn)3處密集孔洞,孔洞四周分布有放射性溝槽,且孔洞周圍管壁仍保留一定的厚度;B區(qū)有3處較分散孔洞,孔洞周圍管壁明顯減薄變形。根據(jù)孔洞分布情況及管壁狀態(tài)可以推斷,B區(qū)孔洞為A區(qū)破口后管壁外表面經(jīng)高壓水柱沖蝕減薄所致。管壁除沖蝕區(qū)域之外厚度較均勻,未見(jiàn)明顯蠕脹變形或減薄缺陷。 

圖  1  開(kāi)裂水冷壁管的宏觀形貌

對(duì)A區(qū)內(nèi)表面進(jìn)行宏觀觀察,結(jié)果如圖2所示。由圖2可知:A區(qū)內(nèi)表面可見(jiàn)3處密集孔洞,孔洞分布于水冷壁管對(duì)接環(huán)焊縫一側(cè)熔合線附近,內(nèi)表面氧化較均勻,未見(jiàn)明顯局部腐蝕痕跡,無(wú)異常減薄。 

圖  2  A區(qū)內(nèi)表面宏觀形貌

依據(jù)ASME SA-210 Specification for Seamless Medium-Carbon Steel Boiler and Superheater Tubes,利用手持式合金成分分析儀對(duì)開(kāi)裂水冷壁管試樣進(jìn)行化學(xué)成分分析,結(jié)果如表1所示。由表1可知:開(kāi)裂水冷壁管試樣的化學(xué)成分基本符合ASME SA-210的要求。 

Table  1.  開(kāi)裂水冷壁管試樣的化學(xué)成分分析結(jié)果
項(xiàng)目 質(zhì)量分?jǐn)?shù)
Mn Fe
實(shí)測(cè)值 0.62 99.3
標(biāo)準(zhǔn)值 0.29~1.06 余量

在A區(qū)孔洞附近垂直于壁厚方向截取試樣,將試樣置于光學(xué)顯微鏡下觀察,試樣的拋光態(tài)微觀形貌如圖3所示,可見(jiàn)裂紋走勢(shì)較直且無(wú)分叉,裂紋起始端位于管壁內(nèi)表面,裂紋幾乎貫穿截面厚度。A區(qū)孔洞附近的顯微組織形貌如圖4所示。由圖4可知:裂紋起始端兩側(cè)組織差異明顯,裂紋位于焊縫與母材的熔合線部位,裂紋開(kāi)口較寬,中間有氧化物填充;裂紋末端粗大,中間有氧化物,裂紋左側(cè)為水冷壁管母材,組織為鐵素體+珠光體,裂紋右側(cè)為焊縫,組織為鐵素體+貝氏體+少量珠光體,呈枝晶狀分布。 

圖  3  A區(qū)孔洞附近的拋光態(tài)微觀形貌
圖  4  A區(qū)孔洞附近的顯微組織形貌

在水冷壁管遠(yuǎn)離焊縫處母材上取樣,將試樣置于光學(xué)顯微鏡下觀察,結(jié)果如圖5所示。由圖5可知:試樣的組織為鐵素體+珠光體,未見(jiàn)明顯老化現(xiàn)象。 

圖  5  遠(yuǎn)離焊縫處母材顯微組織形貌

在水冷壁管開(kāi)裂處橫截面上取樣,對(duì)試樣進(jìn)行顯微維氏硬度測(cè)試,結(jié)果如表2所示。根據(jù)ASME SA-210的要求,母材硬度為143~179 HB,根據(jù)GB/T 33362—2016 《金屬材料 硬度值的換算》,將維氏硬度換算成布氏硬度,可知試樣的硬度滿足標(biāo)準(zhǔn)要求,且焊縫及熱影響區(qū)硬度高于母材。 

Table  2.  水冷壁管橫截面的顯微維氏硬度測(cè)試結(jié)果
測(cè)試位置 實(shí)測(cè)值1 實(shí)測(cè)值2 實(shí)測(cè)值3 實(shí)測(cè)值4 實(shí)測(cè)值5 平均值
母材 154 158 154 157 156 156
熱影響區(qū) 165 156 162 162 166 162
焊縫 211 196 206 194 194 200

由上述理化檢驗(yàn)結(jié)果可知:開(kāi)裂水冷壁管母材的化學(xué)成分、顯微組織及硬度均滿足標(biāo)準(zhǔn)要求,因此可以排除長(zhǎng)時(shí)和短時(shí)超溫導(dǎo)致管子開(kāi)裂的可能。水冷壁管A區(qū)孔洞密集且?guī)в休^深溝槽,B區(qū)孔洞分散且出現(xiàn)在管壁最薄處,可推斷A區(qū)孔洞先出現(xiàn),B區(qū)孔洞為管壁受沖蝕減薄所致。管壁未見(jiàn)明顯蠕脹變形或減薄缺陷,故排除長(zhǎng)時(shí)和短時(shí)過(guò)熱導(dǎo)致管子開(kāi)裂的可能。水冷壁管內(nèi)表面氧化較均勻,未見(jiàn)明顯局部腐蝕痕跡,故排除內(nèi)壁酸堿腐蝕導(dǎo)致管子開(kāi)裂的可能。A區(qū)裂紋分布于水冷壁管對(duì)接環(huán)焊縫一側(cè)熔合線附近,說(shuō)明焊接使管子發(fā)生早期開(kāi)裂現(xiàn)象。 

A區(qū)孔洞附近裂紋起始于水冷壁管內(nèi)表面焊縫與母材的熔合線部位,該處為焊縫的薄弱環(huán)節(jié),組織中晶粒較粗,導(dǎo)致材料的脆性變大,在焊接引起的殘余應(yīng)力、焊接缺陷,焊接結(jié)構(gòu)造成應(yīng)力集中等因素的影響下,水冷壁管發(fā)生開(kāi)裂現(xiàn)象。 

水冷壁管開(kāi)裂的主要原因?yàn)椋核浔诠軐?duì)接環(huán)焊縫產(chǎn)生了殘余應(yīng)力,材料中存在焊接缺陷,在高溫高壓環(huán)境下,缺陷逐漸擴(kuò)展為孔洞,并對(duì)其他管壁造成沖蝕破壞,最終導(dǎo)致水冷壁管開(kāi)裂。 

建議改善焊接的相關(guān)工藝,避免結(jié)構(gòu)約束產(chǎn)生異常殘余應(yīng)力。焊接完成后盡可能去除焊縫余高,避免焊縫區(qū)域產(chǎn)生應(yīng)力集中。進(jìn)行焊后熱處理,松弛焊接殘余應(yīng)力,細(xì)化組織晶粒,防止產(chǎn)生延遲裂紋,注意預(yù)熱和加熱的速率,避免產(chǎn)生再熱裂紋。定期檢查水冷壁管,以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決潛在問(wèn)題。 




文章來(lái)源——材料與測(cè)試網(wǎng)

推薦閱讀

    【本文標(biāo)簽】:鍋爐檢測(cè) 管接頭檢測(cè) 火電機(jī)組檢測(cè) 檢測(cè)鍋爐 檢測(cè)公司 第三方檢測(cè)機(jī)構(gòu)
    【責(zé)任編輯】:國(guó)檢檢測(cè)版權(quán)所有:轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處

    最新資訊文章

    關(guān)閉