余热锅炉中 间支撑管板失效分析

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1、维普资讯http://www.cqvip.com学兔兔www.xuetutu.com第37卷第1期石油化工设备VoL37No．i2008年i月PETR()_CHEMICALEQUIPMENTJan．2008r+“+“+“++—_卜‘、：经验交流：+n+．·+n+一+．·+√．文章编号：1ooo一7466(2008)01_0075—04余热锅炉中间支撑管板失效分析王方，王海波(天津市特种设备监督检验技术研究院，天津300192)摘要：对余热锅炉内部元件过热器中间支撑管板的断裂进行了电镜、金相及能谱分析，其结果可为类似工况石化设备的

2、修复或更换工作提供一定的借鉴。关键词：余热锅炉；管板；裂纹；失效分析中图分类号：TE965；TQ050．3文献标志码：BFailure-analysisofMiddleSupportTube‘。plateinExhaustBoilerWANGFang，WANGHai—bo(TianjinInstituteofSpecialEquipmentSafetySupervisionandInspection，Tianjin300192，China)Abstract：Failureanalysisofthemiddlesupporttub

3、e—platewasmadeinmaterialquality，operat—ingandstress—analysiswithmetallurgicalanalyzing，energyspectrumanalyzingandelectronmi—croscopicanalyzing．Allresearchdonemaycontributetotherepairingorreplacingofthetube-plateinsubsequent．Keywords：wasteheatboiler；tube～plate；crack；f

4、ailureanalysis’余热锅炉是石化、冶金等行业中的一个重要附水平布置的屏式蒸发器的管束为4排×24列，规格属设备。近日对1台余热锅炉进行内部检验时发现051mm×6．5mm的13CrM044钢管。屏式过热器中间支撑管板断裂，文中从材质、使用状整个锅炉为U形布置，烟气流程为屏式蒸发况及受力几方面对失效原因进行了分析。器一过热器一蒸发器一I级省煤器一Ⅱ级省煤器。烟道的横截面积为5000mm×5000mm，受热面管1余热锅炉简介子在烟道中的长度为5000mm。为了对受热面管1．1设备参数束起到中间的支撑作用和防止运行时可能产

5、生过大锅炉型号QCF95／900-36—3．9／450，于1997年的振动作用，在烟道内中间位置设计了支撑管板，受投入使用，设计寿命20a。设计参数如下：进口烟气热面管子从管板开孔中穿过，管子与管孔之间未进温度900。C，出口蒸汽温度为450℃，烟气体积流量行焊接。9500m。／h(标准状况)，设计压力3．9MPa。管板1．2裂纹状况为整体工字型铸造件，原设计材质为HP型铬镍合在近日进行的内部检验时发现，烟气入口处屏金(35Ni一26Cr)，管板上、下翼板厚度都为40mm，式蒸发器的中间铸造管板(以下简称管板)表面存在宽度200

6、mm，中间腹板厚度30mm，宽度720mm。多处粗大裂纹，个别裂纹已基本贯穿管板整个横截收稿日期：2007—08—12作者简介：王方(1961一)，男，天津人，高级工程师，学士，从事承压类特种设备检验工作。维普资讯http://www.cqvip.com学兔兔www.xuetutu.com石油化工设备2008年第37卷面，断裂后局部已下垂约8Omm，管板已基本上失中最长的1条裂纹的最大张开位移为30mm左右，去承载能力，自重压在管子上，对锅炉的安全运行造此外，管板表面还存在较多腐蚀坑(深1～3ram)，成了较大威胁。在任意选取的

7、管板中间垂直板表面约0．5m的面现场宏观检验发现的裂纹大致分布和位置的示积上进行着色探伤，发现探伤区域表面存在大量的意图见图1，图中标出的裂纹全部为贯穿性裂纹，其细小龟裂纹。{布置-●-排)一．一—1-‘一一．一r一面’⋯]『．’’．i’。⋯C‘00∞-175O30C24)12()0【2)54o4404∞410800●-——_一—-L一图1管板表面宏观检验发现的裂纹分布示图ASTM标准的A297HP耐热铸造合金Ⅲ，其成分2原因分析相当于德国DING—X40NiCrSi3625(DIN17465)，2．1化学成分分析材料号为1．4

8、857，相当于我国HG／T2601—94《耐原设计管板采用HP型耐热铸造镍铬铁合金热钢铸钢》的ZG45Ni35Cr25。HP型耐热镍铬铁(35Ni一26Cr)整体铸造而成。HP型合金指符合合金化学成分见表1。表1HP型耐热铸造镍铬铁合金(35Ni-26Cr)标准