锅炉受热面奥氏体不锈钢管内壁氧化膜剥落与爆管原因分析和预防措施.pdfVIP

锅炉受热面奥氏体不锈钢管内壁氧化膜剥落 和爆管原因分析与预防措施 马剑民西安热工研究院有限公司电站技术监督部 摘要：本丈介绍了国内火力发电厂锅炉受热面奥氏体不锈铜管内壁氧化膜剥落，以及引起过热爆管泄漏的情况． 并时内壁氧化膜的形成．剥落原因进行了简要分析，提出了检查和预防爆管的方法与措施，汇总了国外对于氧化 膜剥落后再次氧化剥蕃的试验研究结果。 关键词：锅炉受热面管奥氏体不铸钢管氧化氧化膜剥落 1前言 国外从60年代起，在锅炉受热面开始应用奥氏体不锈钢管材料，国内80代起年由于引进大 容量、高参数机组．奥氏体不锈钢管材料的使用逐渐增多，奥氏体不锈钢管材料由于其使用温度 高，受到人们的普遍欢迎。但是，奥氏体不锈钢管材料使用过程中存在一个安全隐患，是其长期 使用后管内壁在高温蒸汽作用下将生成两层氧化膜，当外层氧化膜达到一定厚度后，在机组起停 过程中由于奥氏体不锈钢和氧化膜间热胀差应力作用发生剥落，最后在管排下部弯曲部位堆积堵 管，引起超温爆管泄漏。1997～2006年国内电厂中有石洞口二厂、伊敏、日照、上安、邯峰、 山西阳城、河南洛阳热、江苏利港、沁北、盘山等电厂曾发生奥氏体不锈钢管内壁氧化膜剥落堵 管或引起过热爆管泄漏事故的发生。因此，各电厂应加强锅炉运行、检修监督工作，通过加强运 行过程超温的监督和控制，起、停过程中采取合适的温度升降速度，检修过程中实施有效的检测， 发现有氧化膜剥落堆积情况要及时采取有效的处理措施，预防氧化物堵管引起的超温爆管事故的 发生。 2国内电厂奥氏体不锈钢管内壁氧化膜剥落及爆管情况 国内部分电厂锅炉受热面奥氏体不锈钢管内壁氧化膜剥落爆管情况简述如下： ④日照电厂2004年5月(运行约35000小时，锅炉给水加氧处理)在更换#l锅炉高温再热 器管排时，发现TP304H奥氏体不锈钢管内部存在氧化膜剥落堆积在弯头部位及水平段。#1锅炉 检修完投运后末级过热器TP304H不锈钢管发生两次短期过热爆管，分析原因是氧化膜剥落堵管 引起的。2005年电厂对#l、#2炉进行磁性无损检查，结果发现末级过热器氧化膜堆积量最多的 管子有909、末级再热器最多的管子有1209。管子内壁刹落氧化物见照片1。 ②河南洛阳热电厂#l锅炉由俄罗斯设计制造的E-420—13．7-560K F型，锅炉出口温度为560 热器不锈钢管下弯头处连续爆管，从爆开的过热器管宏观看，弯头被大量的金属氧化膜堵塞，管 排均有不同程度的发黑现象。检查发现大部分弯头部位有氧化物沉积：管子材料为12Crl8Nil2T、 规格为中38X5ma。 道受热面12Crl8Nil2Ti奥氏体不锈钢管割管检查过程中，发现管屏U型弯下部存在大量氡让膜 剥落堆积现象，电厂立即安排采用磁性无损检测法进行检查和处理。2004年7月18日#2锅炉二 级屏式过热器，2004年10月5日#2锅炉二级对流过热器发生过热爆管，其原因全是由于下弯头 部位氧化膜剥落堆积所造成的(两次爆口全部在炉顶热箱内异种钢焊口12CrlMoV钢侧熔合线 上)。过热器管子内壁剥落氧化物见照片2。 334 照片1： 再热器管中剥落的状氧化膜 照片2：过热器管中剥落的氧化膜 入口段T22材料管子由于短期过热爆管及胀粗，事后通过检查分析原因是出口段TP304H管内壁 氧化膜剥落堆积堵管所引起的。#1锅炉2005年1月份C级检修时对末级过热器后屏及末级再热 器TP304H管下弯头进行了检查，检查发现末级过热器后屏不锈钢管圈基本没有氧化皮剥落现象， 再热器割管检查最多的有549的堆积氧化物。 ⑤上安电厂#4锅炉末级过热器两个温度测点2001年累积超温i000多分钟，2002年累积超 温3000多分钟，由于超温幅度和时间的增加，2003年元月份(运行约45000小时，锅炉给水未 加氧处理)C修对这两根TP304H材料管下弯头割管检查发现有堆积氧化物3009左右，同时安排 用磁性无损检查法对末级过热器和再热器下弯头进行检查，结果是末级过热器剥落严重，再热器 未发现明显的剥落。此后每年对#3、#4炉末级过热器检查一次，每次检查发现都有氧化物剥落 堆积。#3、#4炉末级过热器和再热器未发生～次因氧化膜剥落堵塞引起的爆管事故。 合金钢管和X8CrNiNbl613不锈钢管三种材质分段组成，每屏管排的出口段均为不锈钢管