一起典型及错用钢材案例

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1、一起典型的错用钢材案例国电库车发电有限公司郭辉摘要：本文就该锅炉后屏过热器管发生爆裂后进行原因分析，通过现场查证及爆口管子的检查测量和材质检验，确认该管段的爆裂是管子长期超温运行发生爆管，属于典型的错用钢材案例，。关键词：错用钢材案例一、概述某电厂2号锅炉后屏过热器管于2009年11月22日发生爆管，该锅炉为上海锅炉厂生产的型号为SG-420/13.7-M778型自然循环锅炉，于2006年12月投产运行，累计运行时间为23592.22小时，该锅炉上次A级检修时间为2009年4月17号至5月14号，在此次检

2、修期间对后屏过热器管有吊装护瓦部位进行了更换，上次检修至此次爆管累计运行4573.82小时。二、机组检修时对屏式过热器管更换情况：该炉在本年度4-5月期间进行过A级检修，期间由检修单位对后屏过热器有吊装护瓦的管段进行更换。标高在39-42米之间，每屏更换管段2根，材质12Cr1MoVG，规格为Φ42×5.5，长度1600㎜左右，共28根；标高在36-39米之间每屏，更换管段1根，材质12Cr21MoWVTiB，规格Φ42×5.5，长度1600㎜左右，共14根；标高35米处的固定管，材质12Cr21MoWV

3、TiB，规格Φ42×5.5，每屏更换1根，长度200㎜，共14根，后屏共计换管56根。此次所新更换的管子备品，均由检修单位对库房领回的管子进行光谱分析，下料时在每段管子上，根据材质用记号笔做好记号。然后参照图纸，对相应部位进行焊接安装。三、爆管部位的检查停炉后对爆管部位进行检查后发现，后屏过热器管由甲侧数第七排，逆烟汽方向数第11根管子，标高约40米处发生爆管，爆口方向为炉子乙侧。爆口上、下部断开，管子爆口部位完全开裂，沿径向方向展开。下部断口为爆口后振动断裂。四、断口的宏观检查从爆管现象看，爆管的管段两

4、端是焊缝，破口面粗糙，不平正，边缘是钝边，管子有明显的胀粗现象，管子厚度变化不明显。破口附近有较多细小的平行于破口的轴向裂纹。a:爆管的蠕胀测量：测量部位胀粗最大部位爆口上部管子管径爆口下部管子管径管径直径48.8mm48mm45.7mm蠕变值（%）16.214.38.8按照《金属技术监督规程》的要求，对于合金钢管蠕变值达到2.5%，碳钢管蠕变值达到3.5%时，就必须换管，而所爆管子最大蠕变值已经达到16.6%，由此可见，该管段超温发生蠕变，是该管子爆管的主要原因。b:爆管部位的厚度测量测量部位爆口上部管

5、子爆口下部管子爆管管子中部爆口处管壁厚度5.6mm5.9mm5.2mm3.5mm从所测数据看，管子厚度基本没有发生变化，按照《金属技术监督规程》的要求，锅炉受热面管子壁厚减薄三分之一后，也就是管子厚度达到3.66毫米才要求进行换管处理，即便是爆口处厚度值也在3.5毫米，不至于引起爆管。五:材质光谱分析根据锅炉强度计算书的数据，爆管处金属壁温为552℃，材质为12Cr1MoV钢。经光谱检测分析，爆管管段不含铬、钼、钒元素，为碳钢管子，而20号锅炉钢管用于锅炉受热面管的最大管壁温度为≤450℃，也就是说，该管

6、段在500℃以上的工作环境下属于超温运行，经过这段时间的运行，逐步产生蠕变现象，最终导致爆裂。六、结论1、该管子长时间超温运行，使管子发生蠕变现象，由于该部位管子设计材料为12Cr1MoV钢，而在更换该管段时，错误的更换成碳钢管子，造成错用钢材而发生爆管。2、该批材料虽然在使用前进行过光谱检查，并做有标记，但在具体安装时，还是没有进行光谱检查的碳钢管子混入该批材料，造成错用材料，使该管段在运行不长时间内发生爆管。3、合金材料使用中一定要严格把关，材料购进时要对材料的生产厂家进行核实，对该批材料的力学性能和

7、化学成分进行检测，对材料的几何尺寸进行验证。4、在安装前要进行光谱分析，每节独立使用、安装在现场的管子都必须并做好标记，确保材料使用正确。5、现场安装完毕后要对新安装的管子核对标记，重新进行光谱复查，保证材料使用的准确性。