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鍋爐水冷壁氫損傷爆管分析
鍋爐水冷壁氫損傷爆管分析
�。ù笸兔弘姽景l(fā)電廠,江蘇徐州221611)熱力發(fā)電。2002()表1爆管向火面和背火面力學性能試驗試樣編號試樣位置‘0MPa9%X% 1號爆管向火側(cè)260. 71420背火側(cè)479.32762252號爆管向火側(cè)1概要大屯煤電公司發(fā)電廠3號機組BW220/9.81MPa鍋爐,于1992年5月投入運行。該爐水冷壁管材質(zhì)為20號鋼,規(guī)格為d60mmX 4月大修進行水壓試驗時,4號角標高8m近燃燒器處的2根水冷壁管發(fā)生爆破,造成機組停運。經(jīng)分析認為該水冷壁管發(fā)生了嚴重的氫損傷,材質(zhì)劣化造成爆管。
2爆管原因分析2.1宏觀檢查1號爆管的向火側(cè)內(nèi)表面腐蝕非常嚴重,外觀呈黑褐色,內(nèi)壁有d2mm~d6mm大小不等的腐蝕坑,深度最深處為3mm;爆口較小,為長徑約d6mm的橢圓孔,邊緣厚1.2mm.管壁無明顯變形,管徑亦無明顯脹粗。著色后,破口邊緣可見垂直于爆口邊緣的裂紋。
背火側(cè)無明顯腐蝕,壁厚無明顯減薄,厚度為4.2mm無其它異常。
2號爆管和1號情況大致相同,只是爆口較小,約為d3mm,內(nèi)壁有腐蝕坑,但深度較1號管淺。
2.2斷口試驗斷口試驗可觀察到斷口屬結(jié)晶狀斷口,斷口處變形小,無明顯“縮頸”現(xiàn)象,可確定為脆性斷裂破口。
背火側(cè)斷口和向火側(cè)斷口有明顯的區(qū)別,有“縮頸”現(xiàn)象,塑性明顯,屬禚性斷裂。
2.3爆管的常溫機械性能試驗割取爆管和爆管附近管段,對爆管的向火面和背火面分別取樣進行常溫機械性能試驗,試驗結(jié)果見表1.其中,1、2號為爆管,3號為爆管附近管段。
從表1可以看出,水冷壁管向火面金屬的常溫力學性能和塑性均比背火面有明顯降低,且遠低于20號鋼的強度,說明向火面的材質(zhì)已嚴重脆化。
2.4腐蝕產(chǎn)物分析對爆管內(nèi)壁腐蝕產(chǎn)物取樣進行分析,結(jié)果如下:表2垢樣分析及爐水化學指標項目Cu2灼燒物/%數(shù)值2.5斷口的顯微組織20號鋼水冷壁的正常組織為鐵素體加塊狀珠光體。但對破口裂紋觀察,發(fā)現(xiàn)裂紋起自內(nèi)壁腐蝕坑,沿晶界向基體金屬內(nèi)延伸,沒有塊狀珠光體,而為脫碳層。愈近內(nèi)壁,晶間裂紋愈多,珠光體的量愈少,在外壁附近則沒有晶間裂紋()。
爆管向火側(cè)組織100X爆口附近脫碳層幾乎貫穿整個管壁截面,可見處較少看到珠光體組織。彎曲的黑色條狀物為晶間裂3防止氫損傷爆管的措施保持水冷壁的內(nèi)壁清潔,使均勻的保護膜不受破壞。
加強化學監(jiān)督,保證給水品質(zhì),防止凝結(jié)水泄漏,嚴格控制爐水的pH值。
能源部西安熱工研究所熱工技術手冊水利電力出版社,1988.屠世潤,高起,等金相原理與實踐。機械工業(yè)出版金相圖if水利電力出版社,1988.華東電網(wǎng)金屬監(jiān)督工作研究班資料。華東電力試驗研業(yè),現(xiàn)任大屯煤電公司發(fā)電廠金屬專業(yè)工程師,主要從事無損檢測、失效分析、容器管理等工作。
�。ㄉ辖拥�85頁)到穩(wěn)定的時間段,由于此時間段是聚合鋁在雙濾料過濾器內(nèi)部逐漸形成礬花層的階段,所以設備出水不穩(wěn)定,SDI呈逐漸降低趨勢;(2)設備投運后24h達到c點,即出水水質(zhì)穩(wěn)定段;(3)ad段為雙濾料過濾器1個完整的運行周期。
表示每24h對設備反洗一次的運行規(guī)律。
由于每次反洗都會破壞聚合鋁在過濾器內(nèi)部形成的礬花層,所以采用這種運行方式,會更多次地將投運初期ab段的出水,即整個運行周期最差的出水送入后面的保安過濾器,造成保安過濾器濾元污堵頻繁。
3.3措施()系統(tǒng)間斷運行時,在每次啟運之前應先將雙濾料過濾器進水門、反洗排水門短路,把系統(tǒng)管道的存水直接排入地溝,待水變清后再切換進入系統(tǒng)。
�。�2)系統(tǒng)運行后,不要頻繁反洗雙濾料過濾器,待其失效后再進行反洗。
4結(jié)語大武口發(fā)電廠預處理及反滲透系統(tǒng)自1998年6月投入使用至今已4年,運行比較穩(wěn)定,反滲透裝置脫鹽率保持在98%以上。由于預處理系統(tǒng)運行穩(wěn)定可靠,保安過濾器濾元平均使用壽命保持在1年以上,反滲透裝置壓差上升也很小,兩年才進行一次化學清洗,滿足了安全生產(chǎn)的要求。