锅炉技术问答---超温超压超负荷的危害

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1、锅炉超温超压超负荷运行的技术问答1、锅炉三、四级过热器大集箱和主蒸汽管道的材质是什么？一般允许是最高工作温度是多少？锅炉三、四级过热器大集箱和主蒸汽管道的材质为12Cr1MoVG，允许最高工作温度为555℃。这也是三级过热器出口蒸汽温度和主蒸汽温度高于555℃时，锅炉MFT动作的原因。2、何为持久强度？锅炉高温承压部件强度和寿命计算的依据是什么？在一定温度和应力作用下，蠕变变形随时间的延长而逐渐增加，当蠕变变形增加到一定程度后最终会发生断裂。一般将10万小时蠕变断裂时所对应的应力称为持久强度。一般以持久强度作为锅炉高温承压部件

2、强度和寿命计算的依据，考虑高温承压部件在静载荷作用下不发生塑性断裂，同时不允许有裂纹的产生。3、低合金耐热钢（15CrMoG、12Cr1MoVG）在高温条件下长期运行导致的材料老化主要表现为什么？评价材料老化的常规方法？材料老化主要表现为珠光体球化、α固溶体中Cr、Mo合金元素逐渐转移到碳化物中、碳化物相结构类型转变（Fe3C转变为Cr23C6、Cr7C3）、晶界附近区域的合金元素贫化。评价材料老化的常规方法是珠光体组织的球化程度。4、什么是高温管道的蠕变损伤？蠕变损伤是指空洞成核和成长及其相互连接成裂纹。（1）当材料处于韧性

3、状态时，首先在晶界形成空洞，然后空洞逐渐成长，相邻空空洞相互连接成晶界裂纹，最终连接成主裂纹和宏观裂纹，形成部件的蠕变损伤开裂；（2）当材料处于脆性状态时，空洞成核和成长及其相互连接速度是相当快，在极短时间内很快连接成晶界裂纹。5、温度对12Cr1MoVG材料的蠕变损伤的影响程度是什么？当温度升高时，12Cr1MoVG材料的蠕变损伤损坏速度加快，当温度升高至600～630℃时，蠕变损伤剧烈增加，当温度高于630℃时，几乎立即发生损坏。当材料温度为550℃时，蠕变开裂寿命为233100小时；当材料温度为580℃时，蠕变开裂寿命为

4、56129小时；当材料温度为630℃时，蠕变开裂寿命为721小时。6、在高温管道失效过程中，珠光体球化和蠕变损伤的关系？珠光体球化和蠕变损伤主要取决于工作应力和温度。在正常的工作温度下，当工作应力很高时，珠光体球化程度较轻，而由于有较大蠕变变形而导致蠕变损伤速度加快，然后由蠕变损伤引起高温管道的破坏；当工作温度很高时，珠光体球化将会得到充分发挥，而相对于球化速度而言，蠕变速度占次要地位，但是温度在一定程度上还是会加速蠕变损伤速度，使高温管道在严重球化情况下在短时间内发生破裂。7、锅炉超温运行的危害性有那些？（1）材料老化速度加

5、快；（2）材料蠕变速度加快；（3）材料持久强度下降。以12Cr1MoVG材质为例，当金属温度为540℃时，持久强度为124MPa；当金属温度为570℃时，持久强度为85MPa。可见，虽然温度升高了30℃，但是持久强度降低了30％。（4）三、四级过热器烟气侧的管道发生高温腐蚀。总之，当主蒸汽温度过高时，高温金属部件的机械强度将会降低，蠕变速度加快，将导致设备损坏或使用寿命缩短。8、三、四级过热器超温对管子的腐蚀速度有何影响？试验研究表明，当过热器的蒸汽温度小于450℃时，管壁腐蚀基本可以忽略；当蒸汽温度在490～520℃时，管壁

6、腐蚀速度加快；当蒸汽温度大于520℃时，管壁腐蚀速度将急剧加快。通过分析多台高温高压生物质水冷振动炉排锅炉高温过热器实际腐蚀发生和发展情况，发现当蒸汽温度控制在490℃以下运行时，高温过热器腐蚀速度较慢，一旦蒸汽温度高于550℃时，腐蚀速度加快，实际测量的腐蚀速度高达1.5～2.0mm/a。9、当主汽温度频繁波动对管道寿命有何影响？当主汽温度频繁波动，高温管道不仅承受蠕变应力，而且还会承受由于温度变化所引起的疲劳应力，并在蠕变－疲劳交互作用下工作，这将促使管道损伤速度加快，而且还会阴材料的塑性的耗尽而导致蠕变脆性倾向增加而发生

7、脆性断裂。对于12Cr1MoVG管道而言，当主汽温度频繁在15－20℃内波动，则管道寿命将减少一半左右。10、锅炉超压的危害性有那些？（1）导致设备发生变形，当超压严重时，可能发生爆管；（2）管道焊口产生裂纹而发生泄漏。11、汽包上下壁温差超限的危害性？在锅炉启动和停运过程中，一般汽包上壁温度均高于下壁温度，这样汽包上、下壁就形成了温差。上壁温度高，有膨胀趋势，但是由于下壁温度低，阻止了上壁的膨胀，汽包上壁承受压应力，而下壁承受拉应力，这样汽包就会产生向上拱起的变形，形成较大的热应力。当汽包上下壁温差超过40℃后，则会导致汽包

8、上的焊口出现微裂纹，久而久之，则可能导致汽包发生泄漏，将造成设备和人身伤害。12、为什么停炉冷却过程中汽包上下壁温差超限比启动过程中危害性更大？在停炉过程中，汽包内的压力还比较高，热应力和机械应力的共同作用下，很可能超过材料的许用应力，而造成汽包的损坏。而在锅炉启动初期，一般