高温过热器T92钢爆管原因分析

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1、第33卷第3期华宅技术Vo1．33No．32011年3月HuadianTechnologyMar．20ll高温过热器T92钢爆管原因分析董红年(广东大唐国际潮州发电有限责任公司，广东潮州515723)摘要：对某电厂高温过热器出口段I92爆管及爆管周围6根对比样分别进行了常温拉力试验和高温拉力试验。结合现场实际情况，通过试验结果的对比和分析，探究此次爆管的真正原因，提出了相应的措施，以防止爆管再次发生。关键词：'I92钢；爆管；原因分析；拉力试验；热强性；金相组织；过热失效中图分类号：TK223．32文献标志码：B文章编号：1674—1951(2011J03—0024—051爆口特征某发电公

2、司4锅炉是哈尔滨锅炉厂有限公司生产的单炉膛反向双切圆、丌型布置、一次中问再热、超超临界变压运行直流锅炉，型号为HG一3110／26．15一YM2，最大连续蒸汽量为3110t／h，过热器蒸汽出口温度为605℃，出口压力为26．15MPa。该锅炉高温过热器沿炉宽方向有100屏，每屏由l6根管绕制而成，出口段材质为HR3C，A一213$30432，SA213一q92，具体布置如图1所示。图2爆口外观发现q92钢侧母材中Cr，w的质量分数基本符合q92钢标准要求，但W的质量分数偏差较大，最高达2．41％，最低只有1．36％，爆管处w的质量分数为2．04％。(1)硬度检测：对T92钢焊缝及两侧母材进

3、行硬度检测，发现150mm长T92钢管段硬度偏差较大，最高的241HB，最低只有143HB，DL438-2009《火力发电厂金属技术监督规程》规定，'192钢管硬度在180—250HB内为合格。图1高温过热器出口段管材质布置图(2)内窥镜检测：沿第50排前往后数第5根对4锅炉于2010年8月22日发生爆管，爆口位高压过热器出口侧集箱进行内窥镜检测，发现集箱于高压过热器出口侧右数第50屏前往后数第7根内无较大异物，只发现集箱内壁有一片红色的低温侧面，爆口出现在192钢与HR3C钢异接焊口附近氧化物。T92钢侧；爆口附近管内外壁均有较厚的黑色氧化(3)常温拉力试验：取爆口背面2根钢管进行皮，氧

4、化皮沿轴向裂开，爆口边缘圆钝不尖锐，无明常温下的拉力试验，数据见表1。显减薄现象，外观呈长期过热特征；爆口长55mm、表1常温拉力试验数据宽14mm，爆口特征如图2所示。2试验数据分析全定量光谱检狈4：对右第5O排、第51排T92钢侧、HR3C侧管材及母材，进行了全定量光谱检测，收稿日期：2010—10—20；修回日期：2010—11—11第3期董红年：高温过热器q92钢爆管原因分析·25·(4)高温力学性能试验：取爆管附近被吹伤的T92钢管6根，每根做3种温度下的性能试验，每种温度下做2根钢管的拉力试验，其数据见表2～表4。表2室温下的力学-性能数据图3爆管横向样组织为马氏体+铁素体。晶

5、界上有蠕变孔洞图4爆管横向样组织为马氏体+铁素体，马氏体形态已开始退化，晶界上出现大量蠕变孔洞图5爆管纵向样组织为马氏体+铁素体。晶界上出现大量蠕变孔洞(5)在爆管处取纵向和横向试样，做金相组织分析，金相组织如图3～图6所示；取附近q'92管做图6爆管纵向样组织为马氏体+铁素体，晶界金相组织分析，具体如图7～图10所示。上出现大量蠕变孔洞第3期董红年：高温过热器T92钢爆管原因分析·27·准要求，高温l生能绝对满足不了标准要求。说明这片层组织，性能不如马氏体。这一点也说明，材料间根管子由于自身的性能较低，即使在正常运行温度差异性的客观存在是造成管子失效的主要原因。下，也比其他管子容易出现过

6、热现象而发生过热失(6)焊接及热处理的影响。1、92钢由于9％的效。所以，这根爆管自身的性能偏低是此次爆管的cr元素和其他合金元素，造成钢材的焊接性能比低最根本内在原因。合金钢与不锈钢差，同时，392钢的淬硬性高，也使(3)顶棚结构的原因。在高压过热器区域顶棚钢材的焊接性变差。如果焊接工艺控制不当，很容管之问的鳍片未进行焊接，高压过热器管屏穿顶棚易造成钢材焊缝(尤其是热影响区)出现裂纹类缺管也只是用2块不锈钢点焊进行密封，整体密封是陷。焊后热处理的作用就是最大限度地减少焊缝与通过炉顶保温材料实现的，如果保温材料在运行中母材问强度偏差，消除焊接应力，去除引起钢材性能由于管子的膨胀而发生破裂，

7、均会使炉膛的烟灰或脆化及氢腐蚀的氢元素。如果热处理工艺控制不多或少地窜人高温过热器集箱小包内，使小包内温当，使钢中6一F不能发生部分转变，焊接应力消除度超过设计温度，超标的温度会使T92钢的管壁温力度不够，使钢材性能变差。另外，如果保温温度过度相比设计要高，出现过热的几率就比正常设计下高，保温时间过长，也会使焊接接头钢材的硬度和强要高得多。所以，顶棚密封设计缺陷造成过热集箱度性能下降。老工艺对'1"92钢与不锈钢异接焊口