超临界机组水冷壁高温腐蚀研究

针对某超临界机组水冷壁管的腐蚀问题进行了相关的背景资料调查和取样实验室检测分析。主要实验内容包括管样金相分析、硬度检测、腐蚀区域及腐蚀产物扫描电镜观察以及X射线能谱分析等。结果表明,该水冷壁管的腐蚀原因为高温S腐蚀。这是由于在燃烧状况不理想的情况下形成了还原性气氛,未被完全燃烧氧化的游离态硫与水冷壁管中的铁反应生成硫化物,破坏了氧化层对管壁的保护作用,造成了管壁的严重高温硫腐蚀。     

酸洗除锈技术（Ⅱ）

2.酸洗除锈 2.1 金属表面的氧化产物酸洗的目的是除锈或氧化皮,锈是指金属由于在水分和氧等作用下,在表面生成的固体腐蚀产物。氧化皮是指由于高温氧化在钢铁表面上生成的氧化(黑)皮。除了贵金属之外,一般的金属,在环境气氛下,都会受到腐蚀而生锈。表7给出各种金属的氧化     

镍-铬-铁基高温合金GH984G在不同SO_2浓度烟气中的腐蚀行为

在人工合成烟气环境中研究了一种新型镍-铬-铁基高温合金GH984G在700℃的腐蚀行为,通过改变烟气中SO_2浓度探索了SO_2浓度对材料高温腐蚀行为的影响。结果表明:在700℃下腐蚀随着气氛中SO_2浓度的升高而加重,不同SO_2浓度气氛中合金表面都形成了以Cr_2O_3为主的致密氧化膜。气氛中SO_2与金属反应在氧化膜中生成少量硫化物,在氧化膜/基体界面有硫的富集。由于致密的Cr_2O_3具有良好的保护性,GH984G合金在不同SO_2的烟气环境中表现出良好的耐蚀性。     

锅炉水冷壁横向裂纹开裂原因分析

某电厂锅炉的15CrMo材质水冷管管壁爆裂,发现为管道横向裂纹所致。采用宏观观察、扫描电镜及能谱分析、红外探伤研究裂纹产生原因,结果表明:裂纹在焊接热影响区粗晶部位萌生,表现为再热裂纹,内部残余应力和压应力导致裂纹进一步扩展,同时向火面有较厚的氧化层,基体组织严重球化,导致力学性能降低,在高温烟气环境下腐蚀开裂加速了管壁爆裂的发生。     

国产Super304H耐热钢实炉高温腐蚀性能研究

研究了真实烟气环境下国产Super304H耐热钢试验管的高温腐蚀性能。通过X射线衍射仪、扫描电镜和能谱分析仪对该试验管进行研究。结果表明:断面腐蚀层呈多层结构,包括外层、内层和渗透层。其中腐蚀外层发生碱金属复合硫酸盐反应,内层发生氧化反应,而渗透层中氧化和硫化反应同时进行。试验管外表面发生剥落,剥落位置位于腐蚀内外层间的界面,主要原因为运行过程温度的波动性及内外腐蚀层的热膨胀差异性。     

电站用T22及与T91管高温蒸汽氧化的失效分析

对T22、T91钢锅炉再热器管高温水蒸气氧化失效进行分析;利用能谱分析仪测试分析氧化皮截面合金元素的浓度变化.结果表明:T22、T91钢管在高温蒸汽环境下产生的氧化皮恶化其传热性能,导致管壁有一定的超温现象;氧化皮可分为双层结构,内层为含Cr的保护性氧化膜,外层主要为Fe2O3氧化物,内外层之间存在着大量的细小空洞缺陷;外氧化层有较明显的剥落,剥落的外氧化层聚集在弯头处导致管壁的过热、过烧,从而导致爆管.     

10钢换热器管泄漏分析

一外径为25 mm、壁厚2.5 mm的10钢换热器管在使用中发生蒸汽泄漏。对泄漏的换热器管进行了宏观分析、化学成分检测、金相检验和能谱分析。结果表明:换热器管化学成分符合要求,但腐蚀严重,氧化层较厚且致密,靠近基体的氧化物中氧含量最高。可以断定,换热器管的泄漏主要是由于轧制过程中氧化皮被压入内表面并被严重腐蚀而穿孔所致。提出了相应的改进措施和建议。     

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 采用宏观检验、金相检验、扫描电镜检验等方法对转炉除尘水冷管产生开裂的原因进行了分析。结果表明：除尘水冷管开裂是由于热应力腐蚀引起的,接触烟气一侧与背对烟气一侧的温度差较大,使水冷管受到的热应力增大,冷却水腐蚀导致接触烟气一侧的管内壁存在很多细小微裂纹及凹坑,在周期工作的环境下,最终使疲劳裂纹进一步加深直至贯穿管壁。     

转炉除尘水冷管开裂原因分析

采用宏观检验、金相检验、扫描电镜检验等方法对转炉除尘水冷管产生开裂的原因进行了分析。结果表明:除尘水冷管开裂是由于热应力腐蚀引起的,接触烟气一侧与背对烟气一侧的温度差较大,使水冷管受到的热应力增大,冷却水腐蚀导致接触烟气一侧的管内壁存在很多细小微裂纹及凹坑,在周期工作的环境下,最终使疲劳裂纹进一步加深直至贯穿管壁。     

高温再热器管失效研究与对策

对锅炉再热器管进行宏观检查、化学成分分析、金相显微组织观察和力学性能测试,分析了锅炉再热器管的失效原因。结果表明:该锅炉二级再热器管由于超温运行,因过热引起管子弯头的内外壁产生较厚的氧化皮。管子外弧面壁厚不足并在高温作用下使该处管子发生局部鼓胀,致使氧化皮开裂,露出的基体金属继续被氧化,管子内表面不断氧化与膨胀,导致锅炉二级再热器管破裂。     

GH132管在超临界水氧化反应法处理航天推进废水环境中的腐蚀

采用专用管道式超临界水氧化 (SCWO)反应腐蚀试验装置 ,研究了GH132高温合金管在 2 5℃～ 5 2 0℃、2 7 2MPa的SCWO反应法处理航天推进剂废水工作环境中的腐蚀行为 .结果表明 :当T >180℃时 ,试样发生晶间腐蚀(IGC) ;T >2 6 0℃时 ,试样发生了浅点蚀 ;在 2 80℃左右发生了径向贯穿试样的SCC ,导致在试验 15 1h后试样失效 .在 340℃～ 370℃的均匀腐蚀速度最大 ,导致试样管壁减薄量超过 10 0 μm ,当温度超过临界点后 ,试样管的腐蚀程度显著降低 ,只有轻微的浅点蚀 .用EDX和IR分析腐蚀产物 ,发现亚临界温度段内试样中Fe、Cr、Ni的溶解和生成氧化物、氢氧化物 ,导致均匀腐蚀速度逐渐加快 ,而超临界温度段内腐蚀产物的溶解度降低 ,对基体表面的保护作用增强 .GH132高温合金管不能用作亚临界温度段内的连接管道 .     

高参数大容量机组水冷壁管高温腐蚀行为研究

对某超临界火电厂水冷壁管进行了相关的背景情况调查、取样实验室检测分析,在各项工作基础上综合分析得出,该锅炉水冷壁管的腐蚀为高温硫腐蚀。腐蚀的根本原因是在燃烧不理想情况下,在水冷壁管向火侧近两侧鳍片处形成还原性气氛,造成了管壁的严重高温腐蚀。建议调整燃烧,使烟气到达管壁前充分的燃烧,避免在壁面形成还原性气氛;在解决高温腐蚀问题后,更换或修复腐蚀严重的水冷壁管。     

锅炉高温过热器管爆裂失效分析

对电厂锅炉高温过热器管爆裂样管进行宏观形貌分析、化学成分分析、金相组织检验及力学性能检测。结果表明,钢的化学成分符合标准要求,室温力学性能强度满足标准要求而塑性低于标准要求;珠光体出现球化,在晶界处有聚集碳化物颗粒析出,晶界已形成微裂纹,爆口附近出现蠕变孔洞;烟气腐蚀冲刷减薄管壁,造成高温过热器管在弯头外侧的开裂。建议加强对高温过热器管金属工作温度的监测,同时采取合理的防磨措施,以减少烟气对高温过热器管外壁的腐蚀冲刷。     

Inconel 740H合金在模拟煤灰/烟气中的抗腐蚀性研究

针对用于超超临界锅炉过热器管的镍基高温合金Inconel 740H,在750 ℃及合成烟气的条件下,研究了涂刷合成煤灰试样和无涂刷试样累计3000 h的腐蚀情况。利用XRD、EDS和SEM对试样的表面和截面进行了分析。结果表明,涂刷合成煤灰试样的腐蚀分为两个阶段,开始在表面生成Cr₂O₃保护膜,随时间的延长氧化膜被硫酸盐溶解,腐蚀程度较重。无涂刷试样的腐蚀为一个阶段,即氧化和硫化腐蚀。     

硫磺制酸系统余热锅炉二级过热器管失效原因分析

采用金相、EMPA、X—射线衍射和化学分析等方法对南京磷肥厂使用十个月后未经保护的12CrMoV和使用一年后经喷铝保护的12CrMov及18-8不锈钢管取样进行了分析。结果表明,二级过热器管的失效起因于管子表面的高温氧化和硫化腐蚀。 未经保护的12CrMoV管腐蚀严重,其腐蚀产物是非保护性氧化皮和铁的硫化物,而经喷铝保护的12Cr_1MoV管和18-8不锈钢管在该腐蚀条件下,由于生成能阻止O_2和S侵入金属的Al_2O_3和Cr_2O_3保护膜而表现出良好的抗腐蚀性能。 根据上述结果,提出了可能的腐蚀机制及其解决途径。     

新型镍基高温合金在模拟燃煤锅炉环境中的腐蚀

在人工合成的煤灰／烟气环境中研究了一种新型镍基高温合金550℃和700℃的腐蚀行为和腐蚀机理。结果表明，合金在550℃发生了不均匀的点蚀，表面形成了一层很薄的Cr2O3膜，腐蚀按照硫化机制发展，合金在700℃腐蚀时，初期发生了氧化和硫化腐蚀，表面生成了保护性的氧化膜，并有内硫化物析出，由于合金表面生成CoO并在表面形成熔融态硫酸盐而逐渐进入加速腐蚀阶段，使合金遭受严重的低温热腐蚀，腐蚀产物外层为疏松的混合尖晶石化合物，内层为致密的氧化物层，在腐蚀层、腐蚀层与基体界面和Cr元素贫化区内分布着硫化物，合金耐腐蚀性能的迅速退化是合金表面Co及其氧化物在混合熔盐中的溶解所致。     

不同组织形态的Rene80合金在含硫气氛中受载时的高温腐蚀

研究了普通铸造与定向凝固的Rene 80高温合金在含SO_2气氛中受载时的高温腐蚀行为。研究结果表明:在含SO_2气氛中普通铸造合金沿晶界发生灾害性硫化-氧化腐蚀,并导致合金早期断裂。而定向凝固合金由于横向晶界的消除,并不发生上述灾害性硫化-氧化腐蚀。因此在高温腐蚀环境中受载时的合金破坏是高温腐蚀、蠕变以及合金组织形态交互作用的结果。     

电厂高温再热器管爆管分析

对爆管进行了宏观分析、微观组织分析,并取下爆管内外壁的氧化物,用X-射线衍射仪进行了结构分析.结果表明,由于长时高温运行,再热器管在内外表面氧化腐蚀作用下,管壁严重减薄,材料组织脆化,形成沿晶裂纹,管子不足以承受管内蒸汽压力,形成脆性开裂爆口.     

超临界机组高温再热器管热腐蚀失效原因分析

通过宏观检查、金相检测、力学性能试验、扫描电镜和能谱分析,对超临界机组高温再热器管热腐蚀原因进行分析.结果表明,由于煤质不佳,导致高温再热器管壁发生热腐蚀,造成泄漏发生.     

氧化皮对Q235碳钢腐蚀行为的影响

采用750℃空气中恒温氧化和不同冷却方式在Q235碳钢表面制备了不同状态的氧化皮,采用SEM分析氧化皮形貌,并采用实验室加速腐蚀试验和电化学测量技术研究了裸钢和带有不同氧化皮的钢在0.5mol/L的NaCl溶液中的腐蚀行为。结果表明,表面氧化皮的存在改变了Q235的腐蚀行为,裸钢发生全面腐蚀,而带氧化皮的钢在氧化皮脱落处发生局部腐蚀;不同状态的氧化皮对Q235钢的腐蚀行为的影响也有所不同,空冷氧化皮表面致密完整,对基体保护性较好;水冷氧化皮缺陷较多,保护性较差。