高温过热器G102管内壁氧化皮剥落导致的爆管原因分析及对策

对高温过热器G102管的爆管原因进行了分析,结果表明：G102管爆管是由于管子内壁偏厚的氧化皮剥落、在下弯头堆积,造成管内通流面积减小而引起管子长时过热导致的。针对该问题,对G102钢等铁素体钢管进行内壁氧化皮厚度测量及剥落风险评估,可大大降低或避免由于氧化皮剥落、堆积引起的爆管事故。     

某超临界机组锅炉过热器管爆管原因分析

通过化学成分分析、力学性能测试、宏观和微观检验等手段对某电厂末级过热器T91钢管爆裂的原因进行了分析。结果表明:爆管具有短时超温运行的特征,爆口附近发生明显的塑性变形,材料显微组织老化严重,力学性能显著下降。导致爆管超温运行的原因可能是两异径管接头处焊瘤和管内壁剥落的氧化皮在下弯头处堆积造成高温蒸汽堵塞,从而引起管壁局部短时超温。     

超临界锅炉高温过热器T91钢管爆管分析

通过化学成分、显微组织、力学性能、硬度和内壁沉积物检查等手段对某电厂超临界锅．炉高温过热器出口T91钢管爆裂的原因进行了分析。结果表明：由于该钢管内壁氧化皮脱落堆积,管内蒸汽流通面积减小,造成了钢管过热,从而引起了钢管在薄弱区域爆裂失效。     

超超临界锅炉末级过热器T92钢管爆管原因分析

通过宏观检查、化学成分分析、金相检验及力学性能测试等方法,对某电厂超超临界锅炉末级过热器T92钢管爆管原因进行了分析。结果表明：爆管是由管子内壁局部位置少量氧化皮脱落引起的长时过热导致的,并针对爆管原因提出了预防措施。     

660MW超超临界褐煤锅炉氧化皮成因及防治措施

随着我国电力需求的快速增长,火力发电机组逐步向大容量、超超临界燃煤机组发展.然而,锅炉设备受热面蒸汽侧部分管内壁及汽轮机主汽门、调门和主、再热蒸汽管道在高温下被水蒸气氧化,产生的氧化皮脱落堆积,易引起管道堵塞、爆管等危害,从而对锅炉的安全运行造成影响.通过文献检索、试验测试对氧化皮的形成机制、脱落机理进行了深入系统的分析.结果 发现,氧化皮生成速度随管壁温度上升而加快,随管材抗氧化性提高而减慢.氧化皮与金属体线性膨胀系数差越大越容易引起氧化皮脱落.基于上述机理,从机组选型及设计调试、运行维护、炉水处理、锅炉控制等4个方面提出了合理的氧化皮防治措施,并在2×660 MW超超临界机组进行了近1 a的实践运行,其高温受热面未发生严重超温和爆管事件,有效地提高了锅炉运行的可靠性和经济性.     

超临界机组锅炉受热面故障诊断研究与应用

本文就超临界机组锅炉受热面故障诊断针对氧化皮剥落的机理及剥落后进行氧化皮清理进行分析,并提出一些防止机组启动后再次发生连续爆管的方案、清理氧化皮过程中需要注意的事项,以及保证机组安全稳定运行的举措等。     

水冷壁渗铝管鼓包爆漏的原因分析及快速处理

某发电厂为了提高设备的抗高温硫腐蚀性能,将670 t/h锅炉卫燃带水冷壁更换为渗铝管,但不久发生了大面积鼓包爆管.为此,借助理化检验等手段对其原因进行分析,发现渗铝水冷壁管加工过程中内壁产生的大量氧化皮是导致爆管的根本原因.采用常温盐酸浸泡法对该故障进行快速处理,彻底消除了渗铝水冷壁管内壁氧化皮的不良影响.     

高温过热器T91/TP347H异种钢焊接接头断裂失效分析

某电厂超临界火电锅炉的高温过热器管在服役约4×10~4 h后,T91/TP347H异种钢焊接接头T91钢管侧出现环向断裂事故。通过宏观检查、结构分析、化学成分分析、金相检验及硬度测试等方法,对该焊接接头断裂失效的原因进行了分析。结果表明:焊接接头的T91钢管侧内壁车削后的厚度小于钢管的最小需要壁厚,该处钢管过量车削后的结构造成的工质流动变化引起了局部超温,材料加速老化,钢管强度下降;T91钢管侧热影响区由于强度不足而发生胀粗,产生蠕变裂纹,裂纹在轴向应力的作用下不断扩展,最终引起钢管环向断裂。     

基于矫顽力的T91钢老化评价方法

某电站锅炉T91耐热钢发生早期爆管失效,对该材料钢管进行矫顽力测量,并研究其组织老化及性能降级规律。结果表明：钢管在老化过程中,材料的硬度逐渐降低,矫顽力递增,材料老化与矫顽力遵循一定的函数变化关系;结合钢管累计运行时间、检验周期与矫顽力变化量,可动态评估钢管在服役工况下发生严重老化的剩余时间。     

国内部分典型超临界锅炉机组给水加氧技术现状及氧化皮吹扫调研报告

重点调研了国内部分典型超临界机组给水加氧技术及氧化皮吹扫技术的应用现状。调查表明给水加氧技术在超临界锅炉机组应用时最突出的问题是给水处理不当会引起锅炉过热器(再热器)氧化皮生长加速、氧化皮剥落堵塞管道,进而导致"爆管"等严重事故,给电厂带来巨大损失。根据调查结果本文从化水处理、锅炉运行条件和管材三个方面进行分析,总结并归纳了超临界机组给水加氧处理工况运行时的注意事项及工艺要点。     

超超临界机组锅炉末级过热器爆管原因分析

通过化学成分分析、金相检验、力学性能测试等手段对某电厂超超临界锅炉末级过热器T91钢管爆裂原因进行了分析。结果表明:爆管系超温运行所致,过热导致钢管材料显微组织老化、力学性能显著下降;并根据现场情况对爆裂管的超温原因进行了分析,认为异物堵塞造成超温的可能性较大。     

高压锅炉无缝钢管爆裂原因分析

某高压锅炉无缝钢管在进行压力试验时发生爆裂,通过宏观和微观分析、力学性能测试、化学成分分析和金相检验等方法对钢管爆裂原因进行了分析。结果表明:由于在钢管最大裂口处存在一个沿钢管轴向分布的内折缺陷,由该内折缺陷所致的钢管承载有效壁厚降低和应力集中是导致其在水压试验时发生轴向爆裂的直接原因。     

Fracture behavior of steam-grown oxide scales formed on 2–12%Cr steels

Abstract

A room temperature three point bent-beam test was conducted for preoxidized coupon specimens of ferritic 2%Cr (T22), 9%Cr (T91), and 12%Cr (T122) steels in order to examine the fracture/spalling behavior of steam-grown oxide scale. Test specimens were reacted with atmospheric 100% steam at 550–750°C for 1000-4800 h. Oxide scale thickness of the tested steels was 15–1150 μm for the 2Cr steel, 30–450 μm for the 9Cr steel, and 25–60 μm for the 12Cr steel. External tensile strain of up to 1.86% was loaded to each preoxidized specimen surface and the fracture/spalling behavior of steam-grown oxide scale was investigated visually and by microscopic observation. For the 2Cr steel, scale greater than 380 μm exfoliated without applying any external strain. For thin-scaled specimens of 15–20 μm thick, a tensile strain of 0.25% and more caused through-scale cracking perpendicular to the scale/metal interface. For these specimens, cracks along the scale/metal interface also resulted, and the oxide scale became separated from the base metal. For the 9Cr steel, scale exfoliation due to cooling was not prominent even for specimens with 450 μm thick scales. External tensile strain of 0.91% and 1.86% caused through-scale cracking to the oxide scale, but the scale/metal interface remained intact and scale exfoliation did not take place. This was the same for the 12Cr steel. Clearly, spalling resistance of the steam-grown oxide scale was significantly higher for the 9Cr and 12Cr steels than for the 2Cr steel.     

钢管钢纤维高强混凝土抗冲击压缩性能的试验研究与数值模拟

遮弹层的建成及优化对防护工程的发展尤为重要。钢管钢纤维高强混凝土蜂窝遮弹层是一种具有高强抗力的新型遮弹层,文章对其组成构件钢管钢纤维高强混凝土进行霍普金森压杆(SHPB)动态力学性能试验,并借助动力有限元分析软件LSDYNA进行数值模拟。冲击压缩试验中,试件的钢纤维掺量分别为0%、0.5%、1.0%、1.5%,钢管壁厚分别为2mm、3mm。结果表明钢管钢纤维高强混凝土具有应变率强化效应,应变率越高,试件的动态抗压强度越大。当气压为1.0 MPa时,壁厚3mm、钢纤维掺量1.5%的试件强度达258.3 MPa。与钢纤维高强混凝土相比,钢管钢纤维高强混凝土的抗冲击压缩性能更好,动态抗压强度最大增幅达35.4%,且具备承受多次冲击压缩作用的能力。数值模拟与试验结果吻合度高,表明数值模拟方法具有可行性。     

Estimation of oxide scale growth and temperature increase of high (9–12%) chromium martensitic steels of superheater tubes

The improved ferritic steels that have very good creep strength such as grades 91 and 92 have been widely used for power plant applications. For example, a chromium–molybdenum–vanadium steel tube (SA213-T91) has been available in the market for two decades. The SA213-T91 material has better high temperature strength and oxidation resistance than those of the more widely used materials such as T11 and T22. In this paper, estimations of the oxide scale growth and temperature increase of 9–12% Cr martensitic steels of superheater tubes are carried out using an incremental procedure, utilizing the finite element simulations and the relation between the Larson Miller Parameter (LMP) and the scale thickness over a period of time. In order to show the superiority of T91 steels over T22 steels, two different steam temperatures are considered in the models for comparisons. The estimations showed as expected that the oxide scale growth and temperature increase of the 9–12% Cr steels were significantly lower compared to those of 2.25% Cr steels.     

SHL10-13A锅炉水冷壁管爆裂原因分析

采用化学分析、金相检验及力学性能测定等方法,对水冷壁管爆裂原因进行了分析。结果表明,长期超温运行而引起的蠕变破坏是导致其爆裂的原因。     

T91高压锅炉管的工艺研究

为满足制造亚临界、超临界电站锅炉的需求,提高生产效率、降低成本,采用连铸坯工艺试制了T91高压锅炉管。本文介绍了试制T91钢管的工艺过程,并对试制过程中的内折缺陷进行了分析;通过多次试轧形成了在现有装备条件下批量生产该产品的可行工艺;对产品性能进行了测试。结果表明,试制生产的T91钢管化学成分、组织、力学性能等各项性能指标都能满足ASMESA-213规范要求;试制的T91钢成品样管在625℃下十万小时持久强度可达73．3MPa,满足ASMESA-213及GB5310标准的要求,可以用于锅炉制造;通过穿孔和轧制工艺控制,使T91钢处于最佳塑性温度范围1100℃～1250℃内．可明显减少内折缺陷。