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锅炉省煤器管穿孔原因分析

某单位一台KCTK35/402100锅炉于1994年底投入运行,在运行两年多时间内省煤器管发生多次爆管漏水事故。1996年该锅炉第三层省煤器管发生漏水现象,在恢复运行了两个月后第二层省煤器管又出现漏水现象。该锅炉工作压力3.9MPa;蒸发量3.5t/h;省煤器管材料为20g钢,规格为 28mm×3mm。为防止类似事故重复发生,对第二层省煤器管穿孔原因进行了分析研究。

1 理化检验

1.1 宏观检验

穿孔管段位于省煤器下部,其管外壁氧化皮呈片状剥落,在穿孔附近剥落更为严重,见图1。管内壁存在较多大小及深度不一的圆形腐蚀斑及腐蚀凹坑,腐蚀凹坑的尺寸一般为 5mm×1.2mm～ 1.5mm×0.3mm,凹坑内有黑色腐蚀产物;除此之外,管内壁上还存在大小不等的圆形腐蚀鼓包,直径为1～5mm,鼓包表面呈现砖红色,其内有黑色粉末状物,剥去鼓包可见到一溃疡坑,坑内堆着黑色腐蚀产物,且腐蚀产物越多,腐蚀坑就越深。

   在穿孔处及穿孔附近其管子壁厚都有减薄现象香精,最厚为2mm,减薄了1mm;在穿孔处壁厚仅为0.2mm,减薄了2.8mm;在内壁腐蚀不很严重处,其壁厚也有减薄现象,表明该处壁厚减薄是由于外壁腐蚀而引起的,整段管子内壁水垢均很薄,水垢厚约为0.5mm。

                                                  石英晶振         

1.2 化学成分分析

在穿孔管上取样进行化学成分分析(质量分婚纱礼服数),结果列于表1。可见,该穿孔管化学成分符合GB/T标准中20g钢的技术要求。

1.3 金相检验

在穿孔部位截取纵向及横向试样,经磨制、抛光,在光学显微镜下观察,该管子材料非金属夹杂物按GB/T《钢中非金属夹杂物显微压坏试块为目地评定方法》标准评定为A1和D1(总量为2级);横截面试样经4%硝酸酒精溶液侵蚀后观察,管内壁有腐蚀凹坑,凹坑内充满灰黑色氧化物。

1.4 扫描电镜及能谱分析

用PHILIPS公司XL230扫描电镜(SEM)及DX24X射线能谱色散谱(EDS)分别对穿孔处内外壁不同区域进行进入实验方法模式观察。穿孔管例如,取样的部位和方向、试样的形状和尺寸实验时的加力特点,包括加载速度、环境介质的成份和温度等,都会影响实验的结果内壁腐蚀鼓包处及腐蚀凹坑处经能谱分析含较多的氧,电镜沉头螺丝观察到的腐蚀产物为氧化物,表明管子内壁发生了氧腐蚀。图6为腐蚀鼓包形貌,图7为腐蚀凹坑处腐蚀产物的形貌。

在穿孔管外壁检测到减轻劳动强度较多的氧和硫,其腐蚀产物的电镜形貌见图8,表明管子外壁受到氧和硫的腐蚀。