某电厂2号锅炉低温再热器悬吊管泄漏原因分析.pdf

Jul.20232023年0 7 月MANUFACTURINGBOILERNo.4第4期造锅炉制某电厂2 号锅炉低温再热器悬吊管泄漏原因分析徐亮，王海琦（哈尔滨锅炉厂有限责任公司，黑龙江哈尔滨1 5 0 0 46）摘要：某电厂锅炉运行时6 7 m炉右低温再热器区域发生泄漏，次日补水量突然增大，负荷无法稳定，被迫停炉。本文通过对泄漏位置进行宏观检查、化学成分分析、室温拉伸性能检测、硬度检测及金相分析，得出导致该区域超温泄漏的原因，为锅炉实际运行提供借鉴。关键词：低温再热器；1 2 CrlMoVG材料；超温；爆管中图分类号：TK228文献标识码：A文章编号：CN23-1249(2023)04-0018-03Analysison leakage causes of suspension tube of coldreheater in a power plant No.2 boilerXU Liang,WANG Haiqi(Harbin Boiler Company Limited,Harbin 150046,China)Abstract:The cold reheater on the right side of 67m furnace in a power plant leaked when the boilerwas in operation.The next day,the water supply suddenly increased,and the load could not be stabi-lized,so the furnace was forced to stop.This article through macro-examination,chemical composi-tion analysis,tensile property test at room temperature,hardness test and metallographic analysis ofthe leak location,the causes leading to over-temperature and leakage in this area are obtained,serveas a reference for boiler operation.Key words:Cold reheater;12Crl MoVG;Over-temperature;Tube explosion概述某电厂2 号锅炉在试运行时发现6 7 m炉右侧低温再热器区域发生泄漏，第二日补水量突然增大，负荷无法稳定，被迫停炉。停炉后进人尾部烟道检查发现具体泄漏点为低温再热器悬吊管件号1 3 右数第2 9 根，标高约为6 8 8 0 0，距离焊口约600mm。发生泄漏的管子材质为1 2 CrlMoVG，规格为44.510MWT。爆口照片及送检样管宏观形貌见图1 和图2。图1爆口照片2130-12130-22130-32130图2送检样管宏观形貌及取样示意图2试验项目2.1试样制备及检测设备按照图2 所示位置进行取样，在钢管的最左端取化学成分分析和硬度检测的试样，并在此位置进行几何尺寸测量，试样号2 1 3 0 1；在化学分析试样的右端相连接部位和泄露钢管的最右端分别取一块金相分析试样，试样号分别为2 1 3 0 2和2 1 3 0 4。在图2 1 3 0-3 位置取常温拉伸试收稿日期：2 0 2 2-1 0-1 5作者简介：徐亮（1 9 8 8 一），男，硕士，工程师，主要从事发电设备及压力容器制造的研究。亮，等：某电厂2 号锅炉低温营泄漏原因分析徐19第4期样，进行分析用的检测设备名称及型号、检测标准具体见表1。表1分析所用设备及检测标准检测分析项目检测设备名称及型号检测标准几何尺寸测量游标卡尺、千分尺OBLFQSN750直读化学成分分析CB/T223光谱仪WEW-300E电子CB/T228.1B-常温拉伸试验拉伸试验机2010THBC-3000DD布氏布氏硬度试验GB/T 231.1硬度计AXIOVERT200MAT光学金GB/T 13296金相分析相显微镜GB/T 63942.2宏观检查送检样管长约40 0 mm，左部为直管，右部为泄漏爆口一部分。观察样管的内外表面，均存在较厚的、致密的黑亮氧化皮，部分区域氧化皮已脱落，经游标卡尺测量样管外径发现除爆口附近外无明显胀粗。观察爆口附近形貌，爆口呈喇叭状、变形量较大，管壁存在展平及撕裂现象，爆口处管壁明显减薄，且存在蠕胀裂纹，样管管壁最薄处为2.5mm。爆口特征符合短时局部过热爆管特征。局部放大图见图3。图3爆口放大图2.3几何尺寸测量采用游标卡尺、千分尺对样管直管部分的外径及壁厚进行尺寸测量，试样编号2 1 3 0 1，测量六点并取平均值，具体测量结果见表2。测量结果表明：样管的外径和壁厚尺寸满足GB/T5310-2017标准规定。表2 外径及壁厚尺寸测量结果外径/mm(公称外径44.5)壁厚/mm（公称壁厚1 0 MWT）试样编号实测值平均值实测值平均值45.1045.22 45.1610.7610.5210.482130-145.1610.6045.1845.1245.2010.6610.5410.642.4化学成分分析利用德国进口OBLFQSN750直读光谱仪对弯头试样2 1 3 0 1 进行化学成分分析，检测结果见表3，样管的化学成分满足GB/T5310-2017对12CrlMoVG材质的要求。2.5硬度试验利用THBC3 0 0 0 D D 布氏硬度计在工地焊口端部取样2 1 3 0 1 进行布氏硬度检验，检测结果见表4，样管的硬度低于GB/T5310-2017标准中对1 2 Cr1MoVG材质的要求。表3化学成分分析结果（单位：wt%）试样号CSiMnPSCrMoV2130-10.100.210.460.0090.0030.970.300.19标准值0.08 0.150.17 0.370.40 0.700.0250.0100.90 1.200.250.350.15 0.30表4布氏硬度检测结果试样号实测值HBW2.5/187.5平均值2130-1123.1120.6 121.8124.3122.4标准值1251952.6常温拉伸试验在送检弯头直管部分取样2 1 3 0-1 进行常温拉伸试验，检测结果见表5，样管的室温抗拉强度低于GB/T5310-2017标准中对1 2 Cr1MoVG材质的要求。表5常温拉伸检测结果屈服强度Rp0.2抗拉强度Rm断后伸长率A试样号(MPa)(MPa)(%）2124-530043933.6标准值?255470 640212.7金相分析对试样2 1 3 0-2 和2 1 3 0-4进行粗磨、细磨和抛光后，对抛光后的试样采用4%硝酸酒精溶液对试样进行腐蚀，分别观察腐蚀后试样的金相造炉锅20总第3 0 0 期制组织，如图4和图5 所示。由金相照片可以看直管段金相组织为铁素体+碳化物，晶粒度8.0 级，组织球化接近4级，爆口周围金相组织严重球化（5 级），珠光体及区域完全消失，仅可见大量碳化物弥散分布，且周围存在大量在爆管瞬间受大应力作用形成的开裂裂纹。图4试样2 1 3 0-2 金相组织图5试样2 1 3 0-4金相组织3综合分析1)通过对样管的化学成分分析，结果表明化学成分满足GB/T53102 0 1 7 对1 2 Cr1MoVG材质的要求。2)通过对常温拉伸和硬度结果分析，表明样管直管部分的抗拉强度和硬度均低于CB/T5310-2017标准中对1 2 Cr1MoVG材质的要求。3）通过样管表面宏观分析可知，送检样管长约40 0 mm，左边为直管，右边为泄漏爆口一部分。观察样管的内外表面,均存在较厚的、致密的黑亮氧化皮，部分区域氧化皮已经脱落，经游标卡尺测量样管外径发现除爆口附近外无明显胀粗。观察爆口附近形貌，爆口呈喇叭状，爆口处变形量较大，管壁存在展平及撕裂现象，爆口处管壁明显减薄，且存在蠕胀裂纹，样管管壁最薄处约为2.5mm。爆口特征符合短时超温爆管特征。4)通过金相组织分析，样管直管段金相组织为铁素体+碳化物，晶粒度8.0 级，组织球化接近4级，由此判断该吊挂管在爆管前曾经历长时超温运行，珠光体球化严重，爆口周围晶粒存在明显的拉伸变形，金相组织严重球化（5 级），珠光体区域完全消失，仅可见大量碳化物弥散分布，且周围存在大量在爆管瞬间受大应力作用形成的裂纹。综上分析，某电厂2 号锅炉低温再热器12Cr1MoVG悬吊管泄漏原因为较长时间的超温运行导致的爆管，导致该区域超温的原因可能为管内受异物堵塞导致的内部工质流量不足。4结论1）某电厂2 号锅炉低温再热器1 2 CrlMoVG悬吊管泄漏爆管样品的化学成分、平均晶粒度均符合GB/T5310-2017标准中对1 2 Cr1MoVG材质的要求。2）某电厂2 号锅炉低温再热器1 2 Cr1MoVG悬吊管泄漏原因为较长时间的超温运行导致的爆管。3）导致该区域超温的直接原因可能是管内受异物堵塞导致内部工质流量不足参考文献1刘峰，郭兴贵.6 0 0 MW机组锅炉水冷壁单管泄漏分析 J.发电设备，2 0 0 5,4.2吕新乐，洪小飞.6 0 0 MW机组锅炉水冷壁管泄漏分析及对策 J.电力与能源,2 0 1 3,3 4（0 5）.3高翔，贺卫国.超临界锅炉水冷壁管泄漏原因分析及建议 J.青海电力，2 0 1 5,3 4（0 1）.4王文涛，高扬，孙博.某超临界锅炉水冷壁管泄漏原因分析及处理 J.吉林电力，2 0 2 1,49（0 6).欢迎订阅欢迎投稿欢迎刊登广告信息