锅炉水冷壁管横向裂纹开裂原因分析

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1、万方数据上半月出版Casting·Forging·Welding

2、金属铸锻焊技术●失效分析●火电厂锅炉水冷壁管横向裂纹开裂原因分析杨峰t。崔玮1．韩福全z(1．徐州工程学院，江苏徐州221008；2．贾汪发电厂，江苏徐州221011)’摘要：对电厂锅炉水冷壁管与鳍板焊接处开裂原因进行失效分析。结果表明：水冷壁管向火一侧表面氧化严重，管内侧存在结垢现象，同时水冷壁管珠光体发生球化，在运行过程中，在循环热应力和焊接残余应力叠加作用下。裂纹在焊缝接头处萌生，沿着拉应力区扩展，造成疲劳开裂。关键词：水冷壁管；热应力；疲劳断裂中图分类号：TG441

3、．7文献标识码：A文章编号：1001．3814(2011)05-0189-03FailureAnalysisonWaterWailTubeTransversalCrackofPowerPlantBoilerYANGFen91．HANFuquan2(1．CollegeofMechanicalandElectricalEngineering，XuzhouInstituteofTechnology。Xuzhou221008，China,"2．JiawangPowerPlant，Xuzhou22101l，China)Abstract：Thecra

4、ckreasonofthewaterwalltubeinpowerplantboilerwhichattachedtotheweldingwiththefintubewallwasanalyzed．TheresultsshowthatsuperficialoxidationtakesplaceOntheappearanceofwaterwalltube，typicalscalingscaleexistsontheinternalsurfaceandpartialpearliteisspheroidized．Crocksinitiatein

5、areaswithattachmentweld，leadingtotheexplosionofthewaterwalltubeintheboilerduetothecyclethermalstressandweldingstress．Keywords：waterwalltube；thermalstress；fatiguefracture热电公司锅炉水冷壁管失效给热电企业带来了极大的经济损失，长期困扰着企业的安全生产。据粗略统计，炉内四管(过热器管、再热器管、水冷壁管、省煤器管)事故占国内锅炉事故的213左右fl-2]。某火力电厂锅炉自投运

6、至大修累计运行约15000h．该机组起停共计67次。大修后水压试验时。发现炉膛右侧水冷壁从前向后数第36根内螺纹管在标高24m处发现泄漏。该锅炉水冷壁为鳍片管状结构，内螺纹管规格为660ram×6rain，管内壁温度约为340℃，材料为20G。现场检查发现，在泄漏处为一横向裂纹，且在泄漏处附近存在着多条缝隙状横向裂纹。从切割下来的裂纹管看。在管子向火侧的内表面环向约70。范围内有水垢存在。内壁有坑状腐蚀，并且螺纹根部有裂纹。有些管子的螺纹部分甚至已经腐蚀掉。该机组运行10余年，曾多次因水冷壁收稿日期：2010-09．30基金项目：江苏省徐

7、州市2009年科技计划项目(煳09B008)；徐州工程学院2009校科研资助项目(XKY2009118)作者简介：扬峰(1980一)，男，江苏徐州人．讲师，硕士。主要研究方向：金属构件热处理及分析工作：电话：13813478170；E-mail：xzit1旧国163．coin爆管引起机组启停，严重影响机组安全经济运行。本文对该电厂锅炉的水冷壁爆管原因进行了分析。并提出了改进建议。1理化检验(1)化学成分分析对该水冷壁管材20G进行化学成分分析。结果其成分符合GB5310．1995(高压锅炉用无缝钢管》中对20G钢的技术要求。(2)宏观检验

8、从水冷壁裂纹管的宏观形貌看。裂纹位于鳍板与壁管连接处，如图l(a)、Co)中箭头所指示的位置。开裂处为450横向裂纹，其表面略有凹陷与变形。凹陷区域有明显的放射线，裂纹沿着放射线的外围开裂。裂纹处破口不大，该管段并无明显胀粗现象。管壁减薄量不大。在炉内的水冷壁外观检查中发现．在向火一侧水冷壁管子外壁有一层约1mill厚的氧化皮．最外层是灰褐色氧化物，其下是黑色的坚硬沉积物。说明在锅炉运行期间可能曾有过因燃烧切圆过大或偏斜而造成火焰贴壁，但在背火一侧水冷壁氧化皮较少。在管内壁积有坚硬的水垢，垢表面是棕褐色。垢内层靠近管壁处为白色。肉眼观察。

9、裂纹管的向火侧内壁有大量垂直于轴线的环向裂《热加工工艺》2011年第40卷第5期189万方数据金■铸锻焊技术

10、c哪iag·FⅢ咖g·Weld岫m1年3月向火一侗珠光体区域的碳化物已明显分散，并