第２９卷第３期２００８年３月
腐蚀与防护
ＣＯＲＲＯＳＩＯＮ＆ＰＲＯＴＥＣＴＩＯＮ
Ｖ０１．２９Ｎｏ．３
Ｍａｒｃｈ２００８
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鲢黧必锅炉高温过热器弯管的失效分析
龙会国。陈红冬。万克洋
（湖南省电力试验研究院，长沙４１０００７）
摘要：用显微组织、力学性能和扫描电镜等方法，分析了１９００ｔ／ｈ超临界锅炉用ＴＰ３４７Ｈ高温过热器弯管在高温运行近１０００ｈ下产生裂纹的原因，结果表明，ＴＰ３４７Ｈ奥氏体钢冷加工成形后未经过固溶处理，腐蚀敏感性增强。在高温及烟气、煤灰覆盖层等运行环境下，在综合应力的作用下，加速腐蚀过程，在弯头应力集中部位产生了晶间应力腐蚀裂纹。
关键词：ＴＰ３４７Ｈ钢；冷加工成形；残余应力；晶间应力腐蚀
中图分类号：ＴＧｌ７２．８文献标识码：Ａ文章编号：１００５—７４８Ｘ（２００８）０３－０１５７－０３’ＦａｉｌｕｒｅＡｎａｌｙｓｉｓｏｆＨｉ曲ＴｅｍｐｅｒａｔｕｒｅＳｕｐｅｒ－ｈｅａｔｅｒＢｅｎｄｆｏｒＢｏｉｌｅｒ
ＬＯＮＧＨｕｉ—ｇｕｏ，ＣＨＥＮＨｏｎｇ－ｄｏｎｇ，ＷＡＮＫｅ－ｙａｎｇ
（ＨｕｎａｎＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒＣｏｍｐａｎｙＴｅｓｔａｎｄＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｃｈａｎｇｓｈａ４１０００７，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＦｒａｃｔｕｒｅａｎａｌｙｓｉｓｏｆＵ－ｔｙｐｅｂｅｎｄｏｆＴＰ３４７Ｈｔｕｂｅｉｎｔｈｅｈｉｇｈｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓｕｐｅｒ－ｈｅａｔｅｒｏｆａ１９００ｔ／ｈｂｏｉｌｅｒｏｐｅｒａｔｅｄｆｏｒｌｅｓｓｔｈａｎ１０００ｈｗａｓｃａｒｒｉｅｄＯＵｔｂｙｍｅａｎｓｏｆｅｘａｍｉｎａｔｉｏｎｓｏｆｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｎｅ，ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ
ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓａｎｄｓｃａｎｎｉｎｇｅｌｅｃｔｒｏｎｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ．Ｔｈｅｃｏｒｒｏｓｉｏｎｓｅｎｓｉｂｉｌｉｔｙｏｆｃｏｌｄ－ｆｏｒｍｅｄＴＰ３４７Ｈｓｔｅｅｌｉｎｃｒｅａｓｅｄｂｅｃａｕｓｅｓｏｌｕｔｉｏｎｈｅａｔｔｒｅａｔｍｅｎｔｗａｓｎｏｔｐｅｒｆｏｒｍｅｄａｎｄｔｈｅｂｅｎｄｗａｓｏｐｅｒａｔｅｄｕｎｄｅｒｔｈｅｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｏｆｈｉｇｈｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅａｎｄａｓｈｄｅｐｏｓｉｔｓ．Ｉｎｔｅｒｇｒａｎｕｌａｒｓｔｒｅｓｓｃｏｒｒｏｓｉｏｎｃｒａｃｋｉｎｇｏｃｃｕｒｒｅｄａｔｔｈｅｐｏｓｉｔｉｏｎｏｆｓｔｒｅｓｓｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＴＰ３４７Ｈｓｔｅｅｌ；ｃｏｌｄｆｏｒｍｉｎｇ；ｒｅｓｉｄｕａｌｔｅｎｓｉｌｅｓｔｒｅｓｓ；ｉｎｔｅｒｇｒａｎｕｌａｒｓｔｒｅｓｓｃｏｒｒｏｓｉｏｎ
１概况２试验数据
某６００ＭＷ超临界燃煤发电机组，锅炉为超临界参数变压直流本生型锅炉，一次再热，单炉膛，尾部双烟道结构。最大连续蒸发量（Ｂ－ＭＣＲ）１９００ｔ／ｈ，高温过热器出口蒸汽压力２５．４ＭＰａ，高温过热器出口蒸汽温度５７１℃。该锅炉高温过热器炉膛内材质均为ＳＡ２１３一ＴＰ３４７Ｈ，规格均为４４５ｍｍＸ７．８ｍｍ。共３１屏，每屏由２０根管子弯制而成。自１６８ｈ试运行通过后，在累计运行时间近１０００ｈ，相继发生４次下部弯管内侧周向裂纹泄漏故障，对其余高温过热器弯头进一步着色检测中，又发现了三根高温过热器弯头内侧出现了环向裂纹，裂纹长约１／４～１／３圆周。发现共计８根存在裂纹管子，其中发生在第３、４圈管子上裂纹计有５根，第２圈１根，第２０圈２根。
收稿日期：２００７－０３－１４；修订日期：２００７—０３—２８２．１化学成分
对开裂试样进行了化学成分分析，表１数据表明，管材的化学成分符合ＡＳＴＭＳＡ２１３／２１３Ｍ标准‘１３要求。
表１开裂试样化学成分分析结果（质量分数。％）
２．２力学性能
对开裂失效弯管直管段取样进行室温拉伸试验，４项试验结果分别为６２６ＭＰａ、６１６ＭＰａ、６２７ＭＰａ、６１１ＭＰａ。管材抗拉强度符合ＡＳＭＥＳＡ２１３／２１３Ｍ标准要求（≥５１５ＭＰａ）。
２．３宏观断口
从图ｌ、２可知，裂纹管子外壁呈黑灰色，裂纹爆
万方数据万方数据