奥氏体不锈钢管内壁氧化物脱落原因分析及检测方法探讨

管 超 温胀 粗 ， 异 物 进 行 分 析 确 认 为铁 磁 性 氧化 物 。 对 鉴 于 上 述 现 象 ， 所 有 再 热 器 不 锈 钢 出 口 管 圈 的 对 下 弯 头 作 进 一 步 探 查 ， 认 为 内 壁 氧 化 物 聚 集 较 多 的 对
２根 （ 质 为 Ｓ ２ ３ Ｔ ２， 格 为 ７ ｍｍ ×９ ５ｍｍ） 材 Ａ １ ２ 规 ． 过
２ 锅炉爆管问题的提出
２０ 年 ２月 ２ 日， 号 机 组 在 Ｃ级 检 修 完 毕 后 ０６ １ ２ 启 动 过 程 中 发 现 锅 炉 左 侧 标 高 约 ４ 处 有 异 声 ， 查 ３ｍ 检
确 认 为 过 热 器 泄 漏 。 ２号 机 组 解 列 ， 炉 灭 火 冷 却 后 ， 锅
又好 的效 果 。
关键 词 －奥 氏体 不 锈钢 ； 化 物 ； 测 氧 检
中图 分类 号 ： Ｇ ５ ． Ｔ ４７１
火 力 发 电机 组 随 着 机 组 蒸 汽 参 数 的 提 高 ， 设 计 在 制 造 过 程 采 用 了诸 如 Ｔ ３ ４ Ｔ ３ ６ 、 Ｐ４ Ｈ 等 奥 Ｐ ０ Ｈ、 Ｐ １ Ｈ Ｔ ３ ７ 氏体 不 锈 钢 。此 类 钢 较 传 统 低 合 金 耐 热 钢 具 有 更 高 的热 强 度 和蠕 变 断 裂强 度 ， 也 具 有 应 力腐 蚀 敏 感 性 但 高 、 膨 胀 系数 大 、 热 系 数 低 、 种 钢 焊 接 接 头 早 期 热 导 异
朱建 臣 ， Ｘ－ ２ 李－ Ｅ， 王玉兴 －
（． １华北电力大学 ， 河北省 保定 市 ０１０ ； ． ７０３ ２ 河北邯峰发 电厂 ， 河北省 邯 郸市 ０６０ ） ５２０
摘 要 ： 出电站 锅 炉奥 氏体 不锈 钢 管 内壁氧 化 物脱 落 的原 因是 奥 氏体 钢 的金 属基 体 晶格 为 面心 主 方 晶格 ， 氧化 膜 指 与
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２０ ０ ８年 ２月
电
力
设
备
Ｆｅ ． ｏ ｂ ２ ｏ８ ＶＯＩ９ ＮＯ． ． ２
第 ９卷 第 ２期
Ｅｌｃｒ ａｌ ｑｕｐ ｎ ｅ ｔｃ ｉ Ｅ ｉｍｅ ｔ
奥 氏体 不 锈 钢 管 内壁 氧 化 物 脱 落原 因分 析 及 检 测 方 法探 讨
火 焰 锅 炉 ， 大 连 续 出 力 为 ２ ０ ６ ８ ｔｈ， 目 前 世 界 最 ２ ． ／ 是 上 最 大 的 燃 烧 无 烟 煤 的 电 站 锅 炉 ， 台 机 组 分 别 于 ２
２０ ０ １年 １月 １ 日 和 ６月 ２ 日正 式 投 入 运 行 。 根 据 强 ０
发 生 爆 管前 ２号 机 组 Ｃ级 检 修 刚 刚结 束 ， 修 前 检
邯 峰 电 厂 一 期 工 程 安 装 ２台 ６ ０Ｍｗ 燃 煤 汽 轮 发 ６ 电 机 组 ， 套 锅 炉 为 ２台 美 国 Ｆ Ｓ Ｅ — ＨＥ Ｌ 配 ＯＴ Ｒ Ｗ Ｅ ＥＲ 公
Байду номын сангаас
图 １ 末 级 过 热 器 前屏 南第 ８排 前 第 ２根 管 的爆 口 根 管 已 胀 粗 ， 径 最 大 处 达 ６ ｍ ； 第 ７排 前 第 ２根 外 ２ｍ 南
锅 炉运行参数 正常 ， 热面管 壁 温没有 超 温现 象 ， 受 检
修 中 防 爆 检 查 也 未 见 异 常 ， 组 启 动 从 点 火 至 爆 管 停 机
度 计 算 结 果 ， 电 厂 的 锅 炉 在 末 级 过 热 器 后 屏 、 热 该 再 器 高 温 出 口段 大 量 采 用 了 Ｔ ３ ４ 奥 氏体 不 锈 钢 管 。 Ｐ０ Ｈ
的晶格 差 异较 大 ， 因而二 者 的热膨 胀 系数相 差也较 大 ， 化膜 与 基体 结 合 不 紧密 ， 氧 分析 了氧 化 物 的结 构 、 成机 理 及 其 危 形 害性 ， 结分 析 了对 脱 落的氧 化物 进 行检 测 的 方法 （ 线检 测法 、 强 法 ） 并 指 出只有 二 种 方 法 结合 使 用 才会 得 到 既 快 总 射 磁 ，
失 效 、 蒸 汽 氧 化 性 能 差 等 缺 点 。 近 几 年 我 国新 投 产 抗
的 高参 数 、 容 量 机 组 大 量 应 用 奥 氏 体 不 锈 钢 ， 些 大 这 机 组 运 行 约 ３ 万 ｈ左 右 后 频 繁 发 生 奥 氏 体 不 锈 钢 管 内 壁 氧 化 物 脱 落 堵 塞 而 造 成 超 温 爆 管 ， 低 了 机 组 的 降 可靠性。
司 设 计 生 产 的亚 临界 压 力 、 次 中 间 再 热 、 态 排 渣 、 一 固
单 汽 包 自然 循 环 、 烧 无 烟 煤 与 贫 煤 混 煤 的 拱 形 “ ” 燃 Ｗ
管 也 有 过 热 现象 ， 面 氧 化 皮 脱 落 较 严 重 ， 未 胀 粗 ， 表 但
其 他 管 排 未见 异 常 。
热 爆 管 ， 口宏 观 具 有 典 型 的 短 期 过 热 超 温 爆 管 特 征 爆 （ 图 １所 示 ） 如 。
南第 １ ０、 １ １ １ ２排 前 第 １根 管 进 行 了 割 管 检 查 ， 现 管 发 内有 一 些 松 散 的片 状 氧 化 物 ， 尚未 堵 塞 管 子 。
机 只 有 约 ４ 而 且 负 荷 最 高 也 只 有 ３ ０ Ｍｗ ， 合 爆 ０ ｈ， ５ 结
口宏 观 分 析 ， 次 可 能 是 因 为 管 子 堵 塞 而 造 成 的短 期 此
过热超温爆管 。 基 于 上 述 分 析 ， 外 观 异 常 的 管 子 所 对 应 的 后 屏 对
奥 氏体 不 锈 钢 管 进 行 了 割 管 检 查 ， 现 管 子 下 弯 头 确 发
实 有 异 物 堵 塞 ， 中第 １ 排 的后 屏 第 １ 根 管 下 弯 头 其 ４ ０
已 被 完 全 堵 死 （ 图 ２、 ３所 示 ） 造 成 前 屏 的 第 ２根 如 图 ，
进 入 锅 炉 内 检 查 。 发 现 末 级 过 热 器 前 屏 南 第 ８排 前 第