省煤器管泄漏原因分析.doc

2#炉省煤器管泄漏原因分析1宏观分析1.1尺寸测量对1#、2#、3#省煤器管样进行直径和壁厚测量，结果见表1：表一省煤器管样的直径利壁厚测量结果（单位：m）管样编号JT•径测最位置（mm）壁厚测最位置（mm）备注未泄漏（减薄）径向泄漏（减薄）径向未泄漏（减薄）处泄漏（减薄）处1#C31.6C31.80C 30. 02 C29.983. 253. 501.321.28泄漏2#@31.96@32. 18/3. 543. 641.240. 80泄漏3#C 30. 96C 31.36C30. 16 C29. 103.843. 600. 801.48管壁减薄注：由于2#管样泄漏处壁厚突变切区域较小，直径不能测量由表2尺寸测量数据可以看出:（1） 与未泄漏（减薄）径向相比较泄漏（减薄）径向的管样在径均冇不同程度的减小；（2） 1 #、2#管样泄漏处的管样壁厚明显减少；（3） 3#管样壁厚减薄严重，最薄处壁厚为0. 80mm;（4） 所检查的管样均无胀粗现象1. 2内壁表面特征収1#、2#、3#省煤器管样，沿纵向剖开成未泄漏（减薄）侧和泄漏（减薄）侧两半，进行内壁表面形貌分析壁 表面形貌见照片3中（a）-（c）,分析结果如下：（1） 1#、2#、3#省煤器管样内壁为溃疡状、小孔型的局部腐蚀。

1#、2#管样腐蚀小孔较人，数量较少且分散；3#管样 腐蚀小孔较小，数量较多，R密集2） 1#、2#、管样内壁垢的表层为砖红色，其上分布黄褐色的小鼓包和少量黑褐色垢；3#管样内壁垢为砖红色、黄褐、 黑褐色这说明2#炉炉水的含氧量较高以I •.宏观特征为氧腐蚀形态的典型特征1・3泄漏口（减薄）的宏观特征1. 3. 1外观形象1#管样泄漏处及周围外壁较光滑，呈黑褐色，泄漏口周I韦I稍凹陷减薄，凹陷减薄区域与轴向成约45幷J,长度 约为40mm,宽约为15mm,张口状泄漏口位于凹陷减薄区的底部凹陷”状减薄区面积小而壁厚薄梯度较大，这表明吹 损源而积较小，强度鮫高，见照片4中（a）o2#管样泄漏处周围很粗糙，呈小丘状，有黄褐色腐蚀产物，为腐蚀特征，腐蚀区域约为16*1 lmm,针眼状泄 漏口位于腐蚀区域的底部腐蚀区域周围外壁角光滑，呈黑褐色，局部呈黄褐色见照片4中（b）3#管样减薄区长约140mm.宽约1/2周长，减薄区表面平滑而壁厚减薄梯度较小，这表明吹损面积较人，减薄 区域为黑褐色，较光滑，有沿一定方向排列的“慧星”状的凹坑丛，整个减薄区附着密集的微小颗粒，见照片中（c）、 （d）o1. 3. 2体镜形象在体锐下分析1#、2#、3#省煤器管外壁表面形貌，特征如下：(1) 1#样泄漏口附近及“凹陷”区有密集的黑褐色的“凹起”，局部由黄褐色的腐蚀产物，见照片5中(a)0(2) 2#样泄漏口附近及“凹陷”区有桔黄垢和局部土灰色垢，腐蚀减薄区周围有的黑褐色垢脱落，见照片5中(b)0(3) 3#样减薄区有大小不一的圆形“坑”，有的“坑”还镶嵌灰褐色物质，也有“慧星”状、近似椭圆形的较大的凹 坑,见照片5中(c)o(a) 1#管样泄漏处外壁体镜形貌照片5中省煤器管样泄漏(减薄)处的体镜形貌(b) 2#管样泄漏处外壁体镜形象(c) 3#管样减薄处外壁体镜形貌照片5中省煤器管样汕漏(减薄)处的体镜形貌2材料质量检验2.1化学成份从省煤器入口联箱2#管座样、省煤器管3#管样取粉末样进行化学成分分析，检验结果和GB/5310-2008《高圧锅 炉用无缝钢管》对20G钢管的化学成分技术条件列于表3。

元素CSiMnSP2#0.20. 280.410.0140.0193#0. 220. 190.50. 0060. 008GB/5310-2008 对20G要求0. 17-0. 230. 17-0. 370. 35-0. 65WO. 015WO. 025从表3中数据可以看出：所检2#、3#管样材料的化学成份均符合GB/5310-2008《高圧锅炉用无缝钢管》对20G钢管的化学成分技术条件 要求2. 2机械性能由于1#、2#管座样鮫短，不能进行拉伸实验只对3#管样进行拉伸实验，从省煤器管3#管样管取减薄侧，减薄 侧对试样进行宗温拉伸实验，拉伸实验结果和GB/5310-2008《高圧锅炉用无缝钢管》对20G钢管的拉伸性能技术条件 要求列于表4表4省煤器管样的室温拉伸性能实验结果试样及编号曲服强度Rel(Mpa)抗拉强度 Rel (Mpa)伸长率 A (%)备注3#减薄侧34045819.5减薄对侧32045827GB/5310-2008 对 20G 要求2245410-550$24（纵向）从表4中的数据可以看出;3#管样管壁减薄侧和减薄対侧抗拉强度Rm、下屈服强度Rel符合GB5310-2008《高圧锅炉用无缝钢管》対20G钢 管的拉伸性能要求，管壁减薄对侧的断后伸长率A符合标准要求，减薄侧的断后伸长率A低于标准要求（224%），伸 长率A为19. 5%,这可能与管壁损伤有关。

2. 3显微硬度分析山于省煤器管壁均为不同程度的减薄，不能进行布氏硬度试验，収1#、2#、3#样进行镶嵌、磨制、抛光等后， 在FM-700型显微哽度计上进行维氏片更度试验，试验载荷为lOOOgf,加载时间为15sec,泄漏测（减薄侧）、泄漏对侧（减 薄对侧）的显微硬度试验结果见表5表5省煤器管样的显微硕度试验结果（HV1）试样编号位置显微硕度值（HV1）平均值（HV1）备注1#泄漏测147 154 149 152151泄漏对侧134 133 130 1321322#泄漏测152 159 146 152152泄漏对侧155 147 150 1511513#泄漏测156 158 154 153155泄漏对侧151 153 158 154154从表5结果可以看出：（1） 1#样泄漏侧的显微维氏驶度平均值为151HV1,泄漏对侧的显微维氏硬度平均值为132HV1；（2） 2#样泄漏侧的显微维氏硬度平均值为152HV1,泄漏对侧的显微维氏硕度平均值为151HV1；（3） 3#样管壁减薄侧的显微维氏换度平均值为155HV1,泄漏对侧的显微维氏硬度平均值为154HV1；由此可见，1#样泄漏侧的硬度高于泄漏对侧，2#、3#样泄漏侧（管壁减薄侧）和泄漏（减薄）对侧的硬度未明显异常。

2. 4金相分析从1#、2#、3#省煤器管样上取金相样、经镶嵌、幣制、抛光，侵蚀工艺处理后，采用ZELSS. Imager. Almjian研究型金相显微镜，在不同放大倍数、现场下进行泄漏侧（减薄侧）、泄漏对侧（减薄对侧）的金相分析2. 4. 1金相组织对1#、2#、3#省煤器管样泄漏侧（减薄侧）、泄漏对侧（减薄对侧）的金相组织进行分析，组织形貌及特征见照片 6中（a） -（f）o结果如下：（1） 1#样材料的金相组织为珠光体+铁索体，晶粒度7-8级，泄漏侧（减薄对侧）的金相组织进行分析，组织形貌及 特征见照片6中（a）、（b）0（2） 2#样材料的金相组织为珠光体+铁素体，品粒度7-8级，泄漏侧泄漏对侧以及泄漏处的金和组织球化均为1-2 级，见照片6中（C）、（d）o泄漏测外壁金相组织无形变特征（3） 3#样材料的金相纟R织为珠光体+铁素体，晶粒的8级，管壁减薄侧和减薄对侧金札I纽•织球化均为1级，见照片 6 中（e）、（f）o总Z、2#炉省煤器管座及省煤器管样未发现珠光体球化、重新相变和嬌变和嬌变空洞等组织损伤特征，其泄漏与超温 无关2. 4. 2脱碳层检验对1#、2#、3#金相显微镜下进行内部外壁脱碳层检验，洁果表明：1#样内壁局部冇脱碳现象，脱碳层深度约为 0. 04mm,外壁无脱碳现象，2#、3#样内壁均无明显的脱碳现象。

2. 4. 3外壁垢检验对1#、2#、3#金相显微镜下进行外壁垢检验，检测位遇为泄漏处(减薄处)及其对侧外壁外壁垢形貌见照片 7中(a) - (f),检验结果如下：(1) 1#、样泄漏处外壁基本无垢，局部冇腐蚀产物：泄漏对侧外壁垢较连续、其厚度为0.013-0. 025mm,见照片 7 中(a)、(b)o(2) 2#样泄漏处外壁基本无垢，局部冇腐蚀产物；泄漏对侧外壁垢较连续、较均匀、厚度约为0. 02mm，见照片7 中(c)、(d)o(3) 3#样减薄处外壁基本无垢，有小凹坑，深度约为0. 05mm；减薄对侧外壁垢呈断续状，厚度约为0. 02mm,见 照片7中(e)、(f)o(a) 1#样泄漏侧外壁基本无垢形貌(b) 1#样泄漏対侧外壁较连续垢形貌(c) 2#样泄漏侧外壁局部少量腐蚀产物形貌(d) 2#样泄漏对侧外壁均匀、连续垢形貌(o) 3#样减薄侧外壁凹坑及基本无垢形貌(f) 3#样减薄对侧外壁断续垢形貌2.4.4内壁腐蚀坑检验対1#、2#、3#金和显微镜下进行内壁腐蚀坑检验，腐蚀坑深度测量、坑内腐蚀特征见表6,形貌见照片8中(a) -(f) o表6省煤器管内壁腐蚀坑产物特征及腐蚀坑深度测量(mm)试样编号内壁腐蚀坑 深度(mm)腐蚀坑特征备注1#0. 130. 11腐蚀坑较深,腐蚀产物大部分剥落腐蚀产物完整见照片8中(a)见照片8中(b)0. 12腐蚀产物部分剥落0.6腐蚀产物全部剥落见照片8中(c)0. 04腐蚀产物较完整2#0.5腐蚀产物大部部剥落见照片8中(d)0.4腐蚀产物全部剥落见照片8中(e)0. 65腐蚀产物全部剥落见照片8中(f)0. 08腐蚀产物部分剥落见照片8中(g)0. 38腐蚀产物部分剥落3#0. 04腐蚀产物较完整见照片8中(h)0. 02腐蚀产物大部分剥落见照片8中(i)0. 07腐蚀产物全部剥落见照片8中(j)从表6和照片8形貌可以看岀:(1) 1#、2#、3#样内壁腐蚀的共同特征是局部腐蚀，大多在表面下产生，腐蚀坑冇的深而大，冇的浅而小。

大而深 的腐蚀坑无腐蚀产物覆盖，.「L坑腐蚀产物大多剥落，比照片8中(c)、(d)、(e)、(f)；小而浅的腐蚀坑大多有腐蚀产 物覆盖,比照片8中(g)、(h)、(j)o(2)在内壁焊缝熔合线附近热影响区腐蚀坑最深，腐蚀最严重，说明腐蚀与组织结构和残余应力有关a) 1#样内壁腐蚀坑形貌Z—(b) l#样内壁腐蚀坑形貌Z二(c) 1#样内壁焊缝熔合线附近热影响区腐蚀坑形貌(d) 2#样内壁腐蚀坑形貌之一(e) 2#样内壁腐蚀坑形貌Z二(f) 1#样内壁焊缝熔合线附近热影响区腐蚀坑形貌(g) 3#样内壁腐蚀坑及垢形貌之一(h) 3#样内壁腐蚀 坑及垢形貌之一(1) 3#样内壁腐蚀坑及垢形貌Z二。