过热器管的氧腐蚀失效分析

锅炉高温段过热器管爆管原因分析及预防引言随着锅炉的普及和应用，人们对锅炉安全和运行的考虑也越来越多。

传统的锅炉高温段过热器管一旦发生爆管，就会造成重大的财产和人员的伤亡。

因此，对于锅炉高温段过热器管的爆管原因分析和预防显得尤为重要。

锅炉高温段过热器管爆管原因分析综合性原因1. 腐蚀过热器区域的金属管子会受到环境气体的腐蚀，导致管壁变薄，从而失去了承受压力的能力。

2. 疲劳经常在高温下工作的过热器管由于受到持续的热膨胀和冷缩作用，会经历多次的压力变化，从而导致管子的疲劳破坏。

3. 金属脆化当管子处于高温状态下，金属会受到高温的影响，导致硬度和韧性降低，从而在承受压力的时候发生运动破裂。

4. 缺陷引起的破损过热器管在制造和加工过程中可能会存在一些缺陷，这些缺陷在高温和高压的作用下容易发生破损。

组成部分原因1. 气侯原因气侯原因是高温段过热器管爆管的重要原因，特别是在环境气体腐蚀严重的情况下，会导致管子的不可逆损失并在产生内外腐蚀后发生破裂。

2. 运行水质问题运行水质问题也是过热器管爆管的原因之一，水中的化学物质、氧和碳酸盐等物质会使管壁腐蚀和脆化。

3. 工艺因素工艺因素包括了制造、加工、装配和运行过程中的各种评估和监测测量等问题。

如果工艺不到位，或者管壁厚度不符合要求，也有可能发生管子破裂。

实际中的案例分析实例一一座已经运营四年的燃煤锅炉，出现了高温段过热器管破裂的故障，造成了一个巨大的爆炸。

经过分析，发现裂纹萌生于焊接接头。

原因在于过热器管量具的设置不够有效，工艺导致焊接接头存在缺陷，加上较高的运行温度和压力作用下，导致管子破裂。

实例二一座锅炉的水壁管壁在运营三十年后，发生了不可修复的裂纹，原因在于长时间的水侵泡腐蚀，管壁变薄导致管子破裂。

锅炉高温段过热器管爆管的预防管理措施1. 定期检查修复对高温段过热器管的检查和修复非常重要，定期检查和有效的修复可以避免管子发生破损。

2. 安装监测装置在管子中安装温度计、裂纹探头等监测装置，可以及时发现管子的情况和管理问题。

生物质锅炉高温过热器腐蚀原因分析及对策一、腐蚀原因分析1. 燃料成分生物质燃料中含有的灰分、硫分、氯分、碱金属等成分是高温过热器腐蚀的主要原因之一。

灰分中的硅酸盐、氧化铁等物质对过热器材料具有一定的腐蚀作用，而硫分则容易形成腐蚀性气体，如硫化氢、二氧化硫等。

氯分和碱金属也会对材料表面产生腐蚀破坏。

2. 燃烧温度生物质锅炉燃烧温度过高或不稳定会导致过热器的温度过高，使得材料受热和冷却的变化频繁，容易导致高温过热器材料的腐蚀破坏。

渣沉积、灰尘和燃料燃烧不完全等问题也会导致燃烧温度不稳定，从而加剧高温过热器的腐蚀程度。

3. 氧化腐蚀在生物质锅炉的高温过热器中，空气中的氧与金属表面的水蒸气和氧化物反应，会产生氧化腐蚀。

当燃料中含有硫分时，还容易形成硫酸腐蚀现象。

4. 结构设计生物质锅炉高温过热器的结构设计也会影响其腐蚀情况。

如过热器管道的焊缝处和弯头处易发生应力集中，容易导致腐蚀的加剧。

5. 操作维护生物质锅炉的操作维护情况也直接影响高温过热器的腐蚀程度。

如果操作不当或维护不到位，会导致锅炉燃烧不良，渣沉积过多，烟气中含有酸性物质，进而引发高温过热器的腐蚀问题。

二、对策措施1. 选择适合的材料在设计生物质锅炉高温过热器时，应选择耐高温、抗腐蚀的优质材料。

一般情况下，高温过热器管道材料常采用优质碳素钢、合金钢等材料，并在需要时进行防腐处理，以增加其抗腐蚀能力。

对于生物质燃料的选择和处理要求，尽量降低灰分、硫分、氯分和碱金属的含量。

通过科学的燃料混合、燃烧调节等方式，减少燃料中有害成分对高温过热器的腐蚀影响。

合理控制生物质锅炉的燃烧温度，保持其在安全范围内稳定燃烧，避免燃烧温度过高或波动过大，减少高温过热器受热和冷却的变化频率，降低腐蚀程度。

通过在燃烧室设置适当的氧化物吸附剂、喷洒保护层、控制氧量等方式，防止氧化腐蚀的发生，增加高温过热器的使用寿命。

及时清理渣沉积、灰尘和污垢，定期对生物质锅炉进行检测监控，确保燃烧处于最佳状态，防止燃烧温度不稳定等问题，减少高温过热器的腐蚀风险。

高温过热器爆管失效分析孙晶晶顾全斌(无锡华光锅炉股份有限公司，江苏无锡214028)摘要：某公司高温过热器炉管的弯头在累计服役3万小时后发生爆管，本文对失效部位取样，进行了金相分析、断口扫描电镜分析和腐蚀产物能谱分析，最终确定是由于长期过热导致该弯头发生失效。

关键词：过热器；爆管；失效分析1.背景介绍某公司一台锅炉于2013年投入使用，2017 年进行停工检修，重新投运开始升温升压时发 现有泄漏迹象，检查发现髙温过热器炉管从左 往右数第53根管子的弯头处（位于第二层管子 上的弯头）产生爆管失效，位置如图1所示。

该高温过热器之前没有失效历史，这是首次发生。

管内介质为高温蒸汽，内压为9.8MPa,失效部 位处的管内温度为400X：~ 500°C，管外温度为 1000X：左右，管子材料为12CrlMoVG，尺寸规 格为4*42 x5。

该锅炉已累计运行30660小时。

图1发生爆管的弯头2.宏观检查弯头处破裂形状呈张开的鱼嘴型，而且断 口粗糖，在爆口的一端有一条沿轴向分布的裂 纹，如图2所示。

断口边缘有很多沿周向分布的 轴向裂纹。

在破裂处内壁有一层氧化皮，爆口处外壁没有氧化皮，如图3所示。

爆口长75mm,最 大张口宽47mm,边缘钝厚,最薄约2.11mm,对 应内弧处壁厚为5.26mm。

从宏观检查来看，爆 管具有典型的长期过热导致的失效特征。

图2弯头外壁轴向裂纹图3弯头内壁的氧化皮3■金相分析从失效部位切取试样，镶嵌后进行打磨、拋 光和4%硝酸酒精溶液腐蚀之后进行金相观察 [1_3]。

图4所示：很多从外壁起裂的蠕变裂纹，有 的裂纹较深，有的裂纹很浅。

图5所示：裂纹附近有蠕变孔洞，而且有些蠕变孔洞已经连接起 来形成内部裂纹。

图6所示：裂纹为沿晶形式, 且珠光体球化情况比较严重，其晶粒大小不均, 分布较不均匀。

从而可以推断，爆口处过热比较严重。

图4外壁起裂的蠕变裂纹图5裂纹部位产生蠕变孔洞(200X)图6裂纹沿晶界扩展且珠光体球化现象严重(500X)4.化学成分分析分析(见表1)，结果符合标准GB/T5310-2017在失效部位切取一小块试样进行化学成分《髙压锅炉用无缝钢管》[4]。

电厂锅炉低温过热器悬吊管焊口两侧腐蚀原因分析摘要：经理化检测及分析确定锅炉低温过热器悬吊管发生锈蚀的原因：外界潮湿空气进入大包，低温过热器悬吊管接头焊缝附近钢管发生了氧腐蚀。

由于现场焊接时清除了管端的防护油漆以及后续未进行喷漆防护等因素的影响，导致焊缝附近的腐蚀程度比其他位置严重。

关键词：低温过热器；氧腐蚀；油漆；防护1.引言某电厂停工检修过程中发现多支低温过热器悬吊管焊口两侧附近有腐蚀凹坑，发生腐蚀减薄，经现场人员反馈，大包内人孔门附近腐蚀较为严重，沿人孔门往炉内方向腐蚀逐渐减轻。

腐蚀的焊接接口为现场工地安装时的手工焊口。

腐蚀样管材质为SA-210Gr.C，规格为Φ63.5×10mm，将具有腐蚀凹坑的一段样管进行取样开展原因分析。

1.理化检测1.1 在样管上切取化学试样及力学性能样品，经检测，样管理化性能符合ASME SA-210标准对SA-210 Gr.C材料的规定，检测结果见表1及表2.表1 样管化学成分分析结果(wt%)C Si Mn P S元素检测值0.210.210.960.010.004标准值≤0.35≥0.100.29-1.06≤0.035≤0.035表2 样管室温拉伸检测结果项目抗拉强度屈服强度延伸率检测值520 MPa384 MPa38%标准值≥485 MPa≥275MPa≥30%1.2在样管上取SEM/EDS分析试样，采用扫描电子显微镜进行SEM观察，采用能谱仪进行选区能谱分析，观测位置为管子外表面腐蚀减薄区域，能谱分析结果见表3。

表3 样品外表面腐蚀能谱分析结果元素FeO C SiSWt%46.4733.5918.161.08.701.原因分析2.1通过化学成分分析结果可知，样管的化学成分符合ASME SA-210标准对SA-210 Gr.C材料的规定。

2.2通过拉伸试验结果可知，样管母材拉伸性能符合ASME SA-210标准对SA-210 Gr.C材料的规定。

过热器管材料抗氧化腐蚀指标
过热器是用于锅炉中的设备，用于加热水蒸气，将其提供给蒸汽轮机。

由于过热器在高温和高压下工作，因此管材料需要具有较强的抗氧化腐蚀能力。

以下是一些常见的用于过热器管材料的抗氧化腐蚀指标：
1. 抗高温氧化能力：过热器在高温下工作，因此管材料需要能够抵抗高温氧化。

抗高温氧化能力指材料在高温下的氧化速率较低。

2. 抗热循环氧化能力：过热器会经历反复的加热和冷却，因此管材料需要具有良好的抗热循环氧化能力。

抗热循环氧化能力指材料在多次加热和冷却循环后的氧化程度较低。

3. 抗硫化物腐蚀能力：锅炉中的燃料常常含有硫化物，这会对过热器的管材料产生腐蚀作用。

因此，管材料需要具有较强的抗硫化物腐蚀能力。

4. 抗腐蚀裂纹能力：过热器在高温和高压下工作，容易出现腐蚀裂纹。

管材料需要具有较强的抗腐蚀裂纹能力，以保证过热器的安全运行。

5. 长期稳定性：过热器是锅炉中的重要设备，其使用寿命一般较长。

管材料需要具有良好的长期稳定性，以确保过热器的长期运行。

常见用于过热器管材料的抗氧化腐蚀指标包括材料的抗高温氧化性能、抗热循环氧化性能、抗硫化物腐蚀性能、抗腐蚀裂纹性能和长期稳定性等。

根据具体的工作条件和要求，选择合适的管材料来确保过热器的安全和可靠运行。

垃圾焚烧锅炉过热器腐蚀原因分析及对策垃圾焚烧炉是垃圾焚烧发电厂的心脏，其性能直接影响垃圾焚烧处理的综合排放指标和全套设备的运转率。

目前以机械炉排焚烧炉的应用最为广泛。

其基本工作原理是垃圾通过进料斗进入炉排，炉排分为干燥区、燃烧区、燃尽区，垃圾依次通过炉排上的各个区域，直至燃尽排出炉排。

燃烧空气从炉排下部进入与垃圾混合，燃烧后的烟气通过锅炉的受热面，加热过热蒸汽，而同时被冷却的烟气经过净化处理排出。

高温腐蚀、二恶英污染和重金属粉尘污染是垃圾焚烧过程中存在的3大主要问题。

对锅炉的过热器而言，烟气成分、烟气温度等因素对其造成的腐蚀远高于一般常规锅炉，为到达防腐的要求，通常采用提高钢材等级方法，使得设备造价大幅度增长。

本文通过具体案例，分析过热器腐蚀的原因，进而提出相应的改造维修建议和预防过热器腐蚀的措施，促进垃圾焚烧锅炉安全运行。

1概述***市某垃圾焚烧发电厂2台锅炉，由***某锅炉公司制造，锅炉型号为：UG-300-23.53/4.0/400-W，锅炉额定出口压力为4.0MPa，额定出口温度为400℃，额定蒸发量为23.53t/h，于20**年11月制造，20**年投入运行，至今累计运行2万多h。

日处理垃圾量2×300t/d;装机容量1×12MW余热炉型，中压自然循环单汽包，W型布置立式。

其过热器构造形式如下：过热器由低温段的一级过热器、中温段的二级过热器和高温段的三级过热器组成并布置在第3通道内(见图1)，2级喷水减温器布置在2过热器之间。

饱和蒸汽进入一级过热器入口集箱，再进入由44排38mm×4mm管子组成的一级过热器，蒸汽经过一级喷水减温器后引入到二级过热器的入口集箱，再进入由44排34mm×4.5mm管子组成的二级过热器，然后蒸汽经过二级喷水减温器后进入三级过热器入口集箱，再进入由37排34mm×4.5mm管子组成的三级过热器，最后过热蒸汽进入集汽集箱。

生物质锅炉高温过热器腐蚀原因分析及对策一、引言随着生物质能源的重要性日益凸显，生物质锅炉作为生物质能源利用的重要设备，其高温过热器腐蚀问题也日益引起人们的重视。

高温过热器是生物质锅炉中起着重要作用的部件，其腐蚀问题直接影响着生物质锅炉的运行安全和经济性。

对生物质锅炉高温过热器腐蚀原因进行深入分析，寻找出有效的对策和解决方法，对于提高生物质锅炉的效率、延长设备的使用寿命具有重要意义。

二、生物质锅炉高温过热器腐蚀原因分析1.水质问题生物质锅炉高温过热器腐蚀问题的一个重要原因是水质问题。

生物质燃烧会产生高浓度的氢氯酸和含有酸性物质的燃料灰渣，这些酸性物质会轻易造成过热器的内外融蚀。

水中的氧化性物质和碱性物质也可能会造成高温过热器的腐蚀。

而且水中的杂质、离子、微生物等也会对高温过热器的腐蚀起到直接或间接作用。

2.燃料灰渣腐蚀生物质锅炉燃烧的燃料灰渣中含有一定量的硫、氯等化学元素，这些元素在高温下会造成过热器管道和受热面的腐蚀。

特别是当燃烧温度低于硫酸露点时，硫酸盐会在过热器管道表面凝结，加剧腐蚀的程度。

3.金属氧化腐蚀生物质锅炉高温过热器内部的金属受到氧化和氧腐蚀的双重作用，这也是高温过热器腐蚀的一个重要原因。

高温下金属材料容易发生氧化反应，导致材料表面的氧化物不断增厚，也会造成氧化物的脱落，从而形成氧腐蚀。

4.烟气中的酸性物质腐蚀生物质锅炉燃烧产生的烟气中含有酸性物质，比如氢氯酸、二氧化硫等，这些酸性物质会直接对高温过热器受热面造成腐蚀。

燃烧过程中，这些酸性物质会在高温过热器受热面凝结，形成酸性络合物，造成受热面的化学腐蚀。

5.操作管理问题生物质锅炉的操作管理也可能影响到高温过热器的腐蚀情况。

过高的燃烧温度、超负荷运行、过分频繁的启停等操作管理不当都会加剧高温过热器的腐蚀情况。

三、生物质锅炉高温过热器腐蚀对策1.改善水质改善水质是最有效的防止高温过热器腐蚀的方法之一。

选择合适的水处理剂、定期对水进行化学分析，确保水质满足要求。

生物质锅炉高温过热器腐蚀原因分析及对策
生物质锅炉高温过热器腐蚀是指在高温条件下，过热器受到腐蚀作用而损坏。

腐蚀的原因主要包括化学腐蚀和电化学腐蚀两个方面。

为了防止腐蚀的发生，需要采取一系列的对策来保护过热器。

化学腐蚀是指在高温下，过热器受到酸碱金属氧化物等化学物质的侵蚀。

这种腐蚀一般发生在水冷式过热器中。

其原因主要有以下几点：一是水中的溶解氧会产生氧化腐蚀；二是水中的酸性物质或碱性物质会加剧腐蚀作用；三是水中的硅酸盐、硫酸盐等物质也能引起腐蚀。

为了防止化学腐蚀的发生，可以采取以下对策：
1.控制水质，合理调整水中酸碱度，防止过热器受到酸碱物质侵蚀。

2.加入缓蚀剂，能够形成一层保护膜，降低过热器受到溶解氧侵蚀的风险。

3.增加过热器的防腐层厚度，提高过热器的耐腐蚀能力。

1.增加材料的抗腐蚀性能，选择更耐腐蚀的金属材料。

2.加入缓蚀剂，形成保护膜，阻止电流的流动，减少金属腐蚀。

3.降低水中的溶解氧浓度，减少氧化腐蚀的发生。

为了防止生物质锅炉高温过热器腐蚀的发生，需要从水质控制、材料选择、缓蚀剂使用等方面加以对策。

只有综合采取多种措施，才能有效保护过热器，延长其使用寿命，确保锅炉的安全运行。