锅炉百科
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余热锅炉过热器爆管原因

余热锅炉过热器爆管原因

余热锅炉一级过热器管规格φ38×4mm,材质20g,两排共62排,设计进口烟气温度836°C,中等温度406°C,压力4.48MPa,中,烟气反向换热器,水平排列烟道。在锅炉内部检查过程中发现,过热器管一般都是凸出的(直径可以测量为39至39.6毫米),蠕变膨胀率为2.63%至4.2%。

使用的单位将导入和导出标题和一个过热器管。所有替代品,管道尺寸φ38×4mm,材质为15CrMo,投入运行,2003年3月,一个过热器爆管。过热器管从更换到爆炸,累计运行4500h。首先,损害1.第一个过热器从西部的第五排开始,在南部的第一个过热器开始计数。爆破中心线距下弯道底部510mm。宏观检查表明,南方第一和第二管表面有深褐色的高温氧化层,部分氧化层脱落,管的直径明显增厚。在南部第一批管道爆发后,由爆管发出的蒸汽发生反应。迫使北移70到100毫米。

第三和第六根南根(进水管)在管道表面呈棕红色,灰灰色,管径不增厚。 2.宽度为90mm,长度为95mm,撕裂长度分别为107mm和38mm(断裂)。破裂的断面粗糙不平。断口附近有许多纵向蠕变裂纹,裂纹与断裂平行。厚度为2.2mm,裂纹外表面厚度为0.66mm厚,外表面氧化层厚度为0.4mm。 3.使用XLTRO内窥镜检查第二排入口管的内壁,第二个西方数字为pipe和西部的第一弯管,内壁具有均匀的氧化层。 4.使用XH-500金相显微镜检查六个部分。

试验结果表明,爆炸呈轻度球化,即球化为3级。显微组织为珠光体加铁素体加少量碳化物。爆破口背火面的冶金结构是珠光体加铁素体,具有球化倾向,即球化。在起爆点下降到100mm处的火焰表面的冶金结构是珠光体加铁素体,其倾向于球化,即球化。点火面背面向下100mm处的金相组织为珠光体+铁素体,易于球化。爆裂上部撕裂部位的金相组织是珠光体加铁素体,其倾向于赢得球,即球被分级2.从西部第五排和南部第六排(入口端)金相结构是珠光体加铁素体,它没有球化,即球化。 5.使用X射线光谱仪确定点火氧化器内壁的组成(重量百分比)(表1)。表1%6.使用XL-30扫描电子显微镜,在爆裂部位和撕裂部位观察到断裂形态。爆破口起点表现出一定程度的塑性变形,局部出现环形腔。破裂的骨折表现出明显的脆性骨折形态。

二,试验与分析1.喷砂管及其配套管的外表面为深棕色高温氧化层。管径膨胀率分别为6.3%,17.1%和21.3%,明显高于2.5%的规律,表明爆管是由过热引起的。其余管的外表面都是棕红色氧化物(氧化铁)with灰浮灰。测量管的直径为38.1至38.4mm,膨胀率为0.26%至1%,表明这些管不过热。 。因此,可以解释为,只有南方过热器的第五排过热器的第一排以及第一和第二数量的第一和第二数量具有特殊的特征。

不包括第一个过热器管的热负荷过高,缺乏材料余量和其他一般过热管直径膨胀的原因。 2.中断边缘是钝边,断裂平坦而粗糙。有一个纵向的短裂纹平行于突破附近的突破。爆炸边缘有明显的变形和隆起。这些特征表明斜纹是典型的脆性失败。长期超温特性。 3.内窥镜检查发现,西部第五排下弯道和西部第一排下弯道底部的腐蚀坑和纵向划痕必须认真对待。集箱或过热器管道系统中可能存在碎屑,即所谓的管道中的异物堵塞,而且没有足够的蒸汽流来冷却管道壁,导致过热,并且冲击痕迹在爆破后异物被吹出之后由高压蒸汽留下。 4.从爆破口的横截面取出冶金样品,沿平行口边缘发现大量裂纹。

这些裂纹沿着晶界从外壁向内壁扩展,表明管壁温度过高(即允许温度超过15CrMo钢的温度550°C)并且管道金属处于应力状态。发生蠕变,即管道直径扩大,蠕变并沿晶界裂开直至断裂。在冶金学检查中,还发现管道的内壁和外壁都有氧化物层,脱碳层,冶金结构中的珠光体球化,炮眼水平3处的珠光体球化,火焰表面,入口侧即西部的球化。从南部的第5行至第6,金相组织中的珠光体没有被发现被球化并且组织是正常的。珠光体在爆炸时的球化和晶界上碳化物的聚集伴随有蠕变损伤,即形成蠕变裂纹,表明材料已经劣化,这是长期超温操作的必然结果的金属材料。珠光体球化与温度直接相关。温度越高,球化速度越快。 5.爆破取样,化学成分分析表明,第一个过热器管材料完全符合GB5310-95标准中15CrMo钢的要求。一个过热器管的设计,按照GB9222-88“水管锅炉压力元件强度计算”的规定,完全可以满足一级过热器正常运行的要求,只有4500h爆裂,说明实际壁温的爆炸管损坏部分在550°C时较大。

氧化层的内壁的能谱分析和相X射线衍射分析表明,深棕色氧化层主要是氧化铁,其相组成为Fe3O4(主)加FeO(次)。当钢在含氧的介质中加热时,表面会发生氧腐蚀。高温氧化是指钢在高温条件下腐蚀的腐蚀介质,以及温度,时间,气体介质组成,压力,流速,钢成分等。

钢在570℃以下的氧化首先是钢管表面碳的氧化,即脱碳:Fe3C + O2→3Fe + CO2铁氧化发生后:2Fe + O2→2FeO或3Fe + 2O2→Fe3O4,由于在管壁上形成Fe3O4氧化过程减慢,但Fe3O4的导热系数为低,导致壁面温度逐渐升高,当壁面温度高于570℃时,当壁面温度超过570℃时,会发生过热蒸汽腐蚀,即高温氧化。其它工艺:570℃下的3Fe + 4H2O→Fe3O4 + 4H2↑3FeO + H2O→Fe3O4 + H2↑Fe3O4 + Fe→4FeO上述三种反应发生在℃以上,表明内壁温度越高,越厚氧化层,点火管表面严重过热,内壁和外壁高温氧化腐蚀,壁变薄,蠕变和蠕变。在内部压力应力的影响下,裂纹发生并且管爆裂。

三,结论根据B炉过热器爆管的特点,微观蠕变裂纹,冶金结构珠光体球化,内外壁脱碳和高温氧化产物的形成表明,管爆破是由长期超温造成的。 2.从第一个过热器排出第五排的第一个管子是由于管子中异物堵塞导致管子过热。 3.建议在更换管道的过程中,应对管道系统内部和集箱进行彻底检查,并对集箱内部进行清洁。管道系统应完全通过球和蒸汽吹扫,以消除集箱和管道系统中的异物。爆炸。


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