5种电站锅炉过热器用材料高温腐蚀试验研究

选取超超临界电站锅炉高温过热器用钢TempaloyAA一1、Super304H、TP347HFG、Tem—paloyA一3和HR3C为研究对象,在实验室真空炉中模拟实际烟气进行气相和气相一熔盐两相高温腐蚀试验．提出用腐蚀层厚度和迁移渗透深度之和作为衡量腐蚀速率的指标,分别得到5种钢的抗气相及气相一熔盐两相高温腐蚀能力．结果表明：5种过热器材料抗气相高温腐蚀的能力都很强;TempaloyA一3、TP347HFG、Super304H、TempaloyAA一1和HR3C5种钢的抗气相一熔盐腐蚀的能力依次增强;过热器材料的腐蚀主要是气相一熔盐两相腐蚀．     

过热器、再热器F/A异种钢焊接接头缺陷与对策

电站锅炉过热器、再热器管排常用的材料有15CrMo、12Cr1MoV、钢102、T22、T91,TP304H,TP347H、TP347HFG、Super304H、HR3C等，其极限工作温度见表1。     

超超临界锅炉高温受热面用管的选材分析研究

为综合比较超超临界锅炉高温受热面管材料Super304H和HR3C的性能,对高温受热面管的选材提供支撑,从原材料力学性能、高温抗氧化性能等方面对Super304H钢和HR3C钢进行对比分析,并结合2种材料的试验室蒸汽氧化试验数据,以及机组运行服役38 000 h和60 000 h后内表面氧化及外表面腐蚀的状况开展综合评价。结果表明：Super304H钢管内壁喷丸后的抗蒸汽氧化效果优于HR3C钢管,同时Super304H钢管和HR3C钢管外壁均具备足够的抗烟气腐蚀能力,能够满足现有锅炉的使用要求。建议高参数超超临界机组的受热面材料优先选用Super304H内壁喷丸管,可逐步替代HR3C钢管。     

耐热钢蒸汽氧化膜生长和剥落的预测方法研究

通过建立基于Larson-Miller参数法(LMP)的氧化膜生长预测模型和基于Armitt图的氧化膜剥落模型,研究了蒸汽氧化膜的生长和剥落特性,为材料的服役应用和寿命管理提供参考。结果表明：奥氏体钢中的Sanicro25、喷丸S30432、喷丸TP347H、HR3C和SP2215基于蒸汽氧化的使用温度上限为680℃,S30432、TP347H和TP347HFG基于蒸汽氧化的使用温度上限为650℃;铁素体钢中的T/P91和T/P92基于蒸汽氧化的使用温度上限为600℃,VM12和T122基于蒸汽氧化的使用温度上限为650℃。     

四种锅炉管材料650℃/26MPa的蒸汽氧化研究

研究了S30432、TP347H、TP310HCbN和T91钢4种锅炉管材料在650℃/26MPa超临界水蒸气中的氧化行为,氧化1 500h后,采用增重法测量试样单位表面上的质量变化,用扫描电子显微镜(SEM)及能谱仪(EDS)分析氧化膜表面及截面形貌、微观结构和元素分布,用X射线衍射仪(XRD)进行氧化膜物相表征.结果表明:4种材料氧化情况差异显著,其抗蒸汽氧化性能很大程度上取决于合金中Cr元素的含量;4种材料都形成了双层氧化膜结构,包括内层富Cr尖晶石型氧化物及外层铁氧化物(Fe3O4或Fe3O4+Fe2O3);氧化膜中形成的孔洞会成为阳离子由材料基体向氧化膜/蒸汽界面扩散,以及氧和水分子由氧化膜/蒸汽界面向金属基体扩散的快速通道,使氧化速率加快;S30432、TP347H及TP310HCbN氧化膜的剥落机制可用屈曲模型解释,T91钢氧化膜的剥落机制可用楔入模型解释.     

Super304H不锈钢锅炉管评述

日本研制开发的、用于超(超)临界锅炉机组的新型Super304H奥氏体不锈钢管,在650℃的抗氧化性优于目前常用的SA-213TP304H和SA-213TP347H,相同条件下的氧化腐蚀深度仅为SA-213TP304H的一半,为SA-213TP347H的67%.试验证明,其焊接接头力学性能符合蒸汽锅炉安全技术监察规程和ASME相应规范要求.对该负的性能及特点进行较为详尽地评述介绍.最后的综合分析认为:该钢种作为我国超(超)临界锅炉机组的过热器和再热器管子材料是合适的.     

喷丸对奥氏体不锈钢抗氧化性能的影响

通过扫描电镜及能谱仪分析了Super304H和TP347H喷丸钢管高温抗氧化试样氧化膜的形貌及氧化膜中Cr元素的相对含量,研究了喷丸对提高奥氏体不锈钢管内壁抗氧化性能的有效性,同时定性地分析了喷丸硬化程度与抗氧化性能之间的关系。结果表明,喷丸有效地提高了奥氏体耐热钢管内壁的抗氧化性能,且相对于粗晶粒钢效果更明显。     

HR3C在750℃空气和水蒸气中的高温氧化行为研究

利用扫描电子显微镜、X射线衍射仪等对奥氏体不锈钢HR3C在750℃静态空气和纯水蒸气中的高温氧化行为进行了对比研究,基于对氧化膜微观结构的细致表征,探讨了HR3C在2种气氛中的氧化机制.结果表明:在2种气氛中,HR3C表面均形成连续的(Cr,Mn)2O3膜;静态空气中HR3C合金的氧化动力学均呈现分段式抛物线规律;水蒸气的存在使得(Cr,Mn)2O3膜破裂这一过程提前并大幅加速合金的氧化,导致纯水蒸气中HR3C的氧化动力学整体偏离抛物线规律;(Cr,Mn)2O3膜的破裂是膜与基体界面空洞和膜内生长应力综合作用的结果,这使得裸露的金属基体直接与高温空气或水蒸气反应,形成Fe3O4瘤状物.     

超超临界电站锅炉TP347H钢管内壁氧化腐蚀分析及预防措施

随着发电锅炉向超超临界参数发展,SA-213TP347H(1Cr19Ni11Nb)钢管以其良好的高温持久强度和高温抗氧化等性能被广泛使用在高温过热器和再热器上;但是,随着运行时间的推移,由于氧化皮剥落、堆积产生非正常停炉的事故时有发生;通过对长期运行状态下超超临界锅炉TP347H钢管内壁氧化皮的采样及试验研究,分析了TP347H钢管内壁氧化皮生长、剥落、堆积的原因,提出了相应的预防、控制措施。     

HR3C和Super304H不锈钢管子的固溶化热处理试验研究

通过分析HR3C和Super304H不锈钢管子在不同热处理条件下,管子的晶间腐蚀、硬度及机械性能的试验参数,证明HR3C可采用与Super304H相同的固溶化热处理温度进行热处理,并且在管子相对弯曲半径R/D≥31/3时,HR3C和Super304H可免除固溶化热处理.