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贵宾会员zhuh提供----超高压锅炉低温再热器爆管原因浅析

袁新民 冯斌

湖南省电力公司试验研究院（湖南 长沙 410007）

[摘 要] 通过宏观检查与显微组织分析，确认DG-670/140-8 型超高压锅炉低温再热器为腐蚀开裂引起的爆管。根据爆管再热器内表面腐蚀形貌、腐蚀特征、腐蚀产物实验研究结果的分析，推断氧腐蚀是引起爆管的根本原因。并提出了相应的防范措施。

[关键词] 低温再热器，爆管，氧腐蚀，锅炉

中图分类号：TM621，TK228

1 前言

某电厂200MW 机组锅炉是东方锅炉厂生产的超高压、一次中间再热自然循环固态排渣煤粉炉，型号为DG-670/140-8，额定蒸发量为670t/h，再热蒸汽进/出口压力为2.45/2.26MPa，再热蒸汽进/出口温度为313/540℃，机组投产于1989 年。在累计运行74500 小时后，低温再热器发生爆管，导致机组停运。

2 炉管腐蚀损坏检查情况

机组在一次停炉后启动第三天低温再热器中部发生大面积爆管事故，爆管位置在炉右低温再热器水平管组前包墙起第7 屏外1、2、3、4、5 圈上部，第8 屏外1、2、3、4、5 圈上部，第9 屏外1、2、3、4、5 圈上部和第10 屏外1、2、3、4 圈上部。爆管处低温再热器材质为15CrMo 合金钢。设计规格为Φ57×3.5mm，管子表面无明显氧化皮，爆口处未见明显鼓包, 爆口表面粗糙，为不规则窗口状，沿纵向长约52mm，最宽处约20mm。爆口处有一些裂纹向外延伸，边缘为不平整的钝边，减薄明显，厚度在1.7 mm 到1.9mm之间。内壁出现多处圆形腐蚀坑，密度为2～4 个/cm2，其最大蚀坑直径达12mm，深度达1.6mm，颜色呈深红棕色。其它无腐蚀坑处内壁呈红棕色，较光滑，结垢较少，如图1 所示。

图1 低温再热器内壁腐蚀情况

3 爆口检查和试验分析

3.1 微观检查

金相分析结果表明，该低温再热器第8 排第3 圈、第10 排第3 圈和第7 排第4 圈三处管样的金相组织均为贝氏体+铁素体，组织正常（第7 排第4 圈处管样的珠光体球化2 级），腐蚀坑处和内外壁未见明显脱碳现象，如图2～4 所示。

图2 爆管第8 排第3 圈圈管样金相组织（×500）

图3 爆管第10 排第3圈管样金相组织（×500）

图4 爆管第7 排第4 圈管样金相组织（×500）

3.2 力学性能试验

在距爆口30～250mm 处取样进行了力学性能试验，发现其抗拉强度下降不大，仍高于国标规定下限值，见表1。

表1 力学性能试验结果

试样编号 8排3-1 8 排3-2 8 排3-3 7 排4-1 7 排4-2 7 排4-3

试样截面尺寸（mm×mm） 9.9×3.3 10.0×3.3 10.0×3.4 10.1×3.5 10.1×3.5 10.1×2.1

抗拉强度Rm(MPa) 550 527 535 480 509 470

GB5310-95 15CrMo 规定值 抗拉强度值(MPa) 440-640