超临界680MW机组高温再热器爆管失效分析

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1、超临界680MW机组高温再热器爆管失效分析1112邵明星赵永宁胡新芳尹志轶1．国网山东省电力公司电力科学研究院，山东济南2500142.华能威海发电有限责任公司，山东威海264200AnalysisofTube-burstonHighTemperatureReheaterofSupercritical680MWUnits1112ShaoMingxing，ZhaoYongning，HuXinfang，YinZhiyi1.ShandongElectricPowerResearchInstitute，Jinan250002，Shandongprovince，Chi

2、na2.HuanengWeihaiPowerStationCoLtd，weihai264200，Shandongprovince，ChinaAbstract:Thereasonsoftube-burstingon2010年12月投产，2013年3月15日5点high-temperaturereheaterofsupercritical680MW19分发生爆管现象，累计运行约16300h。unitsinHuanengWeihaiPowerGenerationCoLtd根据检查发现甲数第63屏再热器外数第4havebeenanalyzed。Themacrosco

3、pic根U型管两个弯头均发生爆管，并对第2、3examination,metallographictest,chemicalcomposition根进行吹损。再热器出口压力5.2MPa，出口analysis,mechanicalperformancetestandSEMwere温度603℃，材质为TP347H，规格Φ60×4。carriedout.Theresultsshowedthatthecreep1宏观检验microporeexistedinthemicrostructureduretothe对甲数第63屏再热器外数第4根U型blockageandov

4、erheat.Inaddition,manycreepcavities管进行取样宏观分析，U型管两侧蒸汽出、couldformcreepcrackintheaustenitegrain入口弯头均发生爆管，如图1所示。boundaries，whichleadedtothetube-bursting。入口侧弯头爆口较大，爆口呈喇叭状沿Keywords:supercriticalunits;high-temperature轴向方向开裂，爆口边缘粗糙、不平整，断reheater;tube-bursting;Creep口钝化且无明显减薄现象，长约260mm，宽约60m

5、m，爆口胀粗较明显，具有脆性断口摘要对华能威海发电有限公司超临界#6机组高[1]的特征，如图2所示；出口侧弯头外弧完温再热器爆管事故原因进行了分析。采用宏观检验、全爆开，爆口呈长方形窗户形，长约70mm，显微组织观察、化学成分分析、力学性能试验及扫宽约50mm，无明显胀粗、减薄，下半部断描电镜对爆管管段进行了分析研究。结果表明由于口外翻，有明显异物碰撞痕迹，内壁可见氧锅炉运行中，由于异物堵塞、长时超温，组织出现化皮脱落痕迹，如图3所示；出口侧弯头上蠕变孔洞，并在奥氏体晶界扩散形成蠕变裂纹，最部直管有明显胀粗、变形，从上而下取其中终导致爆管事故的发生。胀粗明显

6、部位进行测量径分别为64.1mm、关键词超临界机组；高温再热器；爆管；蠕变62.4mm、68.5mm、63.0mm，分别胀粗6.83%、4.00%、14.17%、5.00%，对内壁损伤处横向TP34H由于具有较高的热强性和抗晶间剖开，管子变形明显，形状不规则，凹坑处腐蚀性能，被广泛应用于制造超临界机组再壁厚减薄明显，测量壁厚3.2mm，减薄20%，[1]热器管。某电厂#6机组为哈尔滨锅炉厂有如图4所示。限责任公司生产的超临界680MW机组，于对变形管段纵向剖开，清晰可见内壁存在机械损伤（图5箭头所指处），且损伤部位不连续、方向不一致，向火面与背火面均存在不同

7、程度损伤，共四处，断续延续直至出口弯头爆口处（图6箭头所指处）。图4损伤部位截面宏观形貌Fig.4MacroscopicmorphologyofSectiononinjury图1再热器爆管宏观形貌Fig.1Macroscopicmorphologyofburst-tube图5再热器爆管内壁宏观形貌Fig.5Macroscopicmorphologyofinnersurface图2入口侧爆管宏观形貌Fig.2Macroscopicmorphologyofinletside图6再热器爆管内壁宏观形貌Fig.6Macroscopicmorphologyofinne

8、rsurface图3出口侧爆管宏观形貌2.显微组织分