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高参数电站锅炉主蒸汽热电偶套管裂纹分析与防治文章着重介绍了火电厂600MW超超临界机组锅炉，在运行超过30000小时后，主蒸汽管道上的热电偶套管相继出现了裂纹、泄漏，在研究了原始的结构设计和现场的安装情况后，给出了裂纹产生的原因和改进、防治措施，也给其他电厂的类似问题的解决提供了参考和借鉴。
标签：超超临界；锅炉；热电偶套管；裂纹；防治1 锅炉概况某火力发电厂2×600MW超超临界燃煤机组锅炉，是哈尔滨锅炉厂有限责任公司根据日本三菱重工业株式会社提供技术支持而设计、制造的超超临界变压运行直流锅炉，采用П型布置、单炉膛、改进型低NOX分级送风燃烧系统、墙式切园燃烧方式，炉膛采用内螺纹管垂直上升膜式水冷壁、带再循环泵的启动系统、一次中间再热。
过热蒸汽调温方式以煤水比为主，同时设置三级喷水减温器；再热蒸汽主要采用尾部竖井分隔烟道调温挡板调温，同时燃烧器的上下摆动对再热蒸汽温度也有一定的调节作用，在低温再热器入口管道上还设置有事故喷水减温器。
锅炉采用平衡通风、露天布置、固态排渣、全钢构架、全悬吊结构，设计煤种为淮南烟煤。
2 问题描述锅炉主蒸汽管道设计布置在锅炉大包标高附近，从四级过热器集箱出口的两侧接出并引向炉前，左右各一根，直径为φ406*75，材质为SA335-P92。
每一根主蒸汽管道的水平管段在其径向断面12点钟的位置、沿蒸汽流动的方向分别布置有3只间隔为500mm的蒸汽温度套管，材质为SA182-F316，与测量蒸汽温度的热电偶配套使用，设计寿命为25年，即与锅炉本体等同。
但在机组运行了约30000小时之后，在固定热电偶的螺纹连接处相继出现了两例蒸汽泄漏事件，初步分析，是热电偶套管某处出现裂纹或者断裂，使得高温、高压的蒸汽从裂纹处泄漏至热电偶所插入的腔室内，并从螺纹连接的缝隙向外泄漏出来。
3 原因分析现场取下了泄漏的熱电偶温度套管，发现裂纹均发生在退刀槽根，详细见原设计图纸（见图1）中的详图I中的R2.5所示部位。
压缩机出口管线热电偶套管开裂失效分析作者：丁贵涛来源：《中国科技博览》2013年第23期摘要：为了查明压缩机出口管线上的热电偶套管发生开裂原因，针对热电偶套管进行了检测分析。
检测结果表明，热电偶套管失效属于疲劳，套管过长以及安装位置振动超标是造成套管发生疲劳开裂的主要原因。
后期采取补救措施，避免了热电偶套管的疲劳失效。
关键词：热电偶套管；开裂失效分析；疲劳；压缩机中图分类号：TE967 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）23-431-021 前言在化工装置中，压缩机是常用的气体压缩或输送机械。
压缩机由于存在运动部件或者气体喘振等因素而导致设备振动剧烈，造成压缩机连接部件以及与之相连的管线也发生振动，严重时会造成变形损伤或断裂破坏[1-4]。
2012年，某石化公司生产装置的一套循环气压缩机出口管线的一个热电偶套管在投产使用仅仅一个半月后发生开裂泄漏。
压缩机出口管道介质：丁二烯，介质温度：95℃，介质压力：0.4MPa，热电偶套管材质为316L不锈钢。
为了查明热电偶套管开裂原因，针对拆卸下来的热电偶套管进行了失效分析，并根据检测分析结果采取了相应的补救措施。
2 套管开裂位置与断口宏观分析由图1可以看出，热电偶套管开裂位于套管与法兰连接的根部，该处为套管承受弯曲载荷最大的部位。
热电偶套管并未完全断裂，通过加载将其折断，对断口宏观形貌进行检查分析。
由图2可以看出，套管断口表面平齐，断口上裂纹扩展区占大部分面积（约85%），裂纹瞬断区占小部分面积（约15%），说明造成断裂的载荷较低。
套管断口扩展区上存在由外壁向内壁扩展的撕裂台阶，说明套管裂纹在外壁处萌生。
图1热电偶套管开裂部位图2 套管断口宏观形貌3 套管断口微观检测分析套管切取断口试样，用超声波清洗器清洗干净，利用扫描电镜观察分析其表面微观形貌，用能谱仪检测其表面腐蚀产物成分。
由图3套管断口扩展区的微观形貌可以看出，断口扩展区发现明显的疲劳辉纹，这是疲劳断裂的最主要证据。
热电偶套管开裂失效分析祝立群;贡学钢;常广东【摘要】针对加氢反应器的热电偶套管开裂原因进行了失效分析.通过扫描电镜和能谱仪对套管开裂的断口进行了检测分析,结果表明,反应器内部的H2S介质腐蚀作用加上介质流体对悬臂安装的热电偶套管的冲击产生交变应力,造成套管发生腐蚀疲劳开裂,并提出相应的解决措施.【期刊名称】《炼油与化工》【年(卷),期】2011(022)005【总页数】3页(P60-62)【关键词】失效分析;开裂;热电偶套管;腐蚀疲劳【作者】祝立群;贡学钢;常广东【作者单位】东北石油大学,黑龙江大庆163318;大庆石化公司机动设备处,黑龙江大庆163714;大庆石化公司机动设备处,黑龙江大庆163714【正文语种】中文【中图分类】TQ050.9在化工装置中，各种高温高压反应器均需要利用热电偶来检测容器的内部温度。
为防止热电偶损坏，其外侧需要套1个套管［1～3］。
热电偶套管不但承受高温作用，而且承受容器内介质的腐蚀和冲刷作用，容易发效事故。
2008年，某化工企业在装置检修过程中发现，加氢反应器内部的3个热电偶套管均发生了不同程度的开裂现象。
热电偶套管材质为304不锈钢，使用寿命为4 a。
现场工况条件为：介质为H2，含有少量H2S，使用温度400℃。
为了分析热电偶套管的断裂原因，避免同类型套管发生类似事故，针对热电偶套管断裂样品进行了失效分析。
热电偶套管长度为0.5 m，直径为24 mm，孔径为8 mm，开裂部位均位于法兰侧距离焊缝1 cm左右的位置，即焊接热影响区附近。
将开裂大的套管折断后，切割截取2 cm高度的断口试样，采用超声波清洗器清洗干净断口，利用体视显微镜分析断口宏观形貌。
套管断口宏观形貌见图1。
从图1可以看出，明显的存在3个不同的区域。
第1个区域为套管1边外侧呈现放射状扩展条纹会聚的焦点，这是最初裂纹萌生的位置，即裂纹源区，占断口面积很小；第2个区域为较大面积的裂纹扩展区，约占整体断口面积的2/3左右，扩展区表面平整，无塑性变形，断面垂直于套管轴线方向，颜色较暗，经受了一定的环境介质腐蚀作用；第3个区域为较小面积的最后瞬断区（取样折断），瞬断区表面不规则，呈现明显塑性变形的痕迹，断口新鲜银白，无氧化痕迹。
热电偶常见故障原因及对策分析[典型故障1] S型铂铑热电偶使用温度1100-1150℃，使用寿命1个月，断线。
[检查与分析] 在测量端附近，因绝缘管与偶丝扭曲而断线。
[产生原因] 因绝缘管过度振动，结果对偶丝施加扭曲力而断线。
[对策] 在绝缘管上加工凹槽，让贵金属热电偶偶丝焊接端缩入绝缘管内，抑制振动发生。
[典型故障2] 6芯R型石英保护管热电偶在1200-1250℃温度下断续使用，使用2个月后一支断裂。
[检查与分析] 测量端断线，发现偶丝有明显损伤及机械作用痕迹。
[产生原因] 当热电偶与绝缘物反复热膨胀、收缩时，对偶丝施加作用力，及石英管与Al2O3绝缘物的热膨胀、收缩不同，相互摩擦作用很大，使偶丝受压力等机械作用。
[对策] 将Al2O3绝缘物换成石英绝缘物，或者将石英管换成Al2O3管，使二者热膨胀系数一致。
[典型故障3] R型热电偶(双层保护管、外层金属保护管、内层刚玉保护管)使用3个月后，热电动势显著降低。
[产生原因] 昌晖仪表质检部用X射线检查发现陶瓷保护管破损，热电偶已经劣化[检查与分析] 因陶瓷保护管破损，致使热电偶丝受金属管保护管的金属蒸汽污染，特别是铁的影响尤为显著。
[对策] 安装时务请注意，防止陶瓷管破损。
[典型故障4] R型热电偶(双层保护管、外层金属保护管、内层刚玉保护管)在400-1500℃的热循环条件下使用1-3个月后，随着接线板破损而断线[检查与分析] 在双层保护管开口部位，有内层陶瓷保护管顶出，经昌晖仪表X射线检查分析，发现在外层金属保护管底部有大量氧化物堆积。
[产生原因] 在热循环条件下，外金属管内壁因显著氧化而剥离，沉积在管底部，堆积在陶瓷和金属管端部间隙内，当降温时，伴随外管收缩，使中间的堆积氧化物将内管向上推，碰到接线板，使其破损。
[对策] 在双层管的开口端，将其内外层间隙密封，抑制金属管内壁氧化。
[典型故障5] K型装配式热电偶使用温度900℃，使用时间20天产生-11℃误差。
火电厂过热蒸汽管道温度套管开裂分析与处理摘要：某火力发电厂过热蒸汽管道温度测点套管在运行过程中开裂，导致蒸汽外泄，严重危及人身及设备安全。
本文对过热蒸汽管道温度测点套管的开裂原因进行系统的分析，得出结论，以供同类型温度套管在相似工况下的应用作参考。
关键词：温度套管、开裂、汽流、振动引言在火力发电厂中，热电偶在测量高温高压介质方面已得到了广泛的应用，热电偶温度套管起到了保护温度计的重要作用，针对具有防腐蚀、高温、高压、易爆炸、易燃烧等危险因素的测量介质，热电偶不能直接接触，这时保护套管的作用就显现出来了。
使用热电偶温度套管是为了保护里面的测温元件，也是为了检修方便，它可以有效地保护双金属温度计可靠、稳定的工作。
1.概况：某电厂1号锅炉为东方锅炉股份有限公司生产的超超临界参数锅炉，型号为DG1900/25.4-Π2，过热器出口蒸压力25.4 Mpa，过热器出口蒸汽温度571℃，过热蒸汽流量1950.2 t/h。
该锅炉于2008年1月正式投入商业运行，迄今运行已超过8万小时。
2021年1月28日发现过热蒸汽管道温度测点套管处（热电偶）有蒸汽漏出。
后停炉检查发现温度套管根部存在环向开裂现象。
1.设备概况：某电厂1号锅炉主蒸汽管道规格Φ419.1×75mm，材质 SA335P91，运行温度为571℃。
热电偶套管焊接在主汽管道的管座上，材质与母材管道相同，外形尺寸详见图1。
图1三、原因分析：3.1宏观检验分析图2为开裂断口的宏观图片，从图片可以看出贯穿性的断口占套管整个横截面的三分之一左右（为便于检验，其余未断裂部分进行人工处理），裂纹从套管的外边开始形成，白色箭头处为裂纹最初形成的区域，红色箭头为贯穿后蒸汽冲刷的痕迹。
图23.2光谱化学分析根据“GB/T 4336-2016 碳素钢和中低合金钢火花源原子发射光谱分析法”，采用德国Foundry Master台式真空火花发射光谱仪对温度套管进行材料化学成分分析，结果如表1所示。
热电偶套管断裂原因分析及应对措施作者：王川川杨霖张奎严来源：《硅谷》2014年第10期摘要采用化学成分分析、金相分析、宏观与微观断口分析等方法，对某炼油厂常减压装置工艺管线热电偶套管的断裂原因进行了分析，针对断裂原因，对目前在此套装置内部分热电偶的使用安全性进行了分析，并提出整改的建议以减少类似事故的发生。
关键词热电偶套管；断裂；原因分析；处理措施中图分类号：TH811 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）10-0174-01某炼油厂550万吨/年常减压装置自2006年开车以来，共发生两次热电偶套管断裂，造成停车事故。
热电偶垂直安装在管线三通后约300 mm处，套管插入长度约150 mm，断掉长度约250 mm，原油流速在1.15～1.68 m/s之间，流动状态为匀速流动，温度为210～220℃，压力约1 Mpa。
因原油较轻，换热到此温度后，原油部分气化，呈汽液两相、湍流状态。
原油硫含量及氯离子含量未作分析。
通常硫含量为0.5%，氯离子含量为1.68 mg/l原油。
为判断热电偶保护套管断裂原因，委托中国科学院金属研究所进行管材化学成分、金相组织及断口的宏观形貌检验分析，以确定断裂原因，防止类似事故的再次发生。
1 宏观分析保护套管断裂位置在套管与带丝扣管座的焊接处，断口平整，无明显的塑性变形，呈脆性断口，见图1。
在主断口附近还可见次裂纹的存在。
观察残留的热电偶保护套管的外表面，其表面粗糙，有较深的加工痕迹。
图1 保护套管断口的宏观形貌2 化学分析在套管上取样，依据GB/T16597-1996，使用光谱仪分析化学成分，结果见表1。
通过与几种奥氏体不锈钢的标准化学成分比较发现，其材质符合0Cr18Ni9钢的国家标准，而非含Ti的奥氏体不锈钢（Ti的含量很低）。
含Ti的奥氏体不锈钢，由于加入钛，具有一定的抗晶间腐蚀能力。
碳的含量降低可以进一步提高其耐蚀性[1]。
表1 热电偶套管的化学成分（w/%）元素 C Si Mn P S Cr Ni Tiwt% 0.066 0.39 0.80 0.030 0.005 18.21 9.053 金相分析从残留的热电偶套管上分别取带断口及焊缝的纵向和横向金相样品。
主蒸汽管道热电偶套管断裂分析与处理发表时间：2019-10-15T16:55:12.707Z 来源：《基层建设》2019年第18期作者：郝二军[导读] 摘要：我厂为4×125MW直接空冷机组，2018-2019年期间，#2机、#4机在运行中，先后发生过主蒸汽管道测温元件套管断裂喷出及裂纹泄漏蒸汽事故。
陕西北元化工集团股份有限公司陕西榆林 719319 摘要：我厂为4×125MW直接空冷机组，2018-2019年期间，#2机、#4机在运行中，先后发生过主蒸汽管道测温元件套管断裂喷出及裂纹泄漏蒸汽事故。
本文着重通过分析事故发生原因，制定出相应处理措施，处理后测点焊接强度得到了有效保证。
对于火电厂主蒸汽测温热电偶采取同样安装方式的企业具有借鉴作用。
关键词：主蒸汽；热电偶；焊接；热处理引言我厂#2机组于2010年11月建成投产，主蒸汽甲乙侧电动主汽门前后各安装温度测点一个，共四个，型号为WNR2-013T含K分度，主蒸汽管道尺寸为φ351*30，材质为12Cr1MoVG，温度测点套管插入部分为锥体形，外露部分为圆柱形，最大直径φ38mm，最小尺寸φ22mm，材质为TP304，直接垂直插入主蒸汽管道焊接安装，插入深度为130mm。
2018年12月15日，机组负荷115MW，主汽压力8.93MPa，机组运行正常。
集控室人员突然听到汽机房传来一声异响，初步判断响声来自汽机5米平台区域，怀疑主汽门附近有蒸汽泄漏。
在关闭电动主汽门后，漏汽声消失。
后来检查，发现甲侧主蒸汽温度套管已断裂飞出，经光谱分析焊缝材质为R317。
2019年1月27日，#4机乙侧电动主汽门前温度测点发现轻微泄漏，经检查为焊缝裂纹漏汽。
两次事故虽未造成较大影响，但性质恶劣。
1原因分析 1.1经检查发现脱落的套管焊口没有打坡口，切开旁边的另一个套管焊口，同样没有打坡口，且母管为氧焊切割开孔，开孔形状为不规则圆形，套管与母材间最大间隙达10mm，焊接处母材未进行坡口打磨，焊缝内漏焊瘤较多，焊接厚度约为5mm，属于安装质量不过关。
