某單位一臺KCTK35/402100鍋爐于1994年底投入運行,在運行兩年多時間內(nèi)省煤器管發(fā)生多次爆管漏水事故。1996年該鍋爐第三層省煤器管發(fā)生漏水現(xiàn)象,在恢復(fù)運行了兩個月后第二層省煤器管又出現(xiàn)漏水現(xiàn)象。該鍋爐工作壓力3.9MPa;蒸發(fā)量3.5t/h;省煤器管材料為20g鋼,規(guī)格為<28mm×3mm。為防止類似事故重復(fù)發(fā)生,對第二層省煤器管穿孔原因進行了分析研究。
　　
　　1　理化檢驗
　　
　　1.1　宏觀檢驗
　　
　　穿孔管段位于省煤器下部,其管外壁氧化皮呈片狀剝落,在穿孔附近剝落更為嚴(yán)重,見圖1。管內(nèi)壁存在較多大小及深度不一的圓形腐蝕斑及腐蝕凹坑,腐蝕凹坑的尺寸一般為<5mm×1.2mm～<1.5mm×0.3mm,凹坑內(nèi)有黑色腐蝕產(chǎn)物;除此之外,管內(nèi)壁上還存在大小不等的圓形腐蝕鼓包,直徑為1～5mm,鼓包表面呈現(xiàn)磚紅色,其內(nèi)有黑色粉末狀物,剝?nèi)ス陌梢姷揭粷兛?坑內(nèi)堆著黑色腐蝕產(chǎn)物,且腐蝕產(chǎn)物越多,腐蝕坑就越深。
　　
　　?? 在穿孔處及穿孔附近其管子壁厚都有減薄現(xiàn)象,最厚為2mm,減薄了1mm;在穿孔處壁厚僅為0.2mm,減薄了2.8mm;在內(nèi)壁腐蝕不很嚴(yán)重處,其壁厚也有減薄現(xiàn)象,表明該處壁厚減薄是由于外壁腐蝕而引起的,整段管子內(nèi)壁水垢均很薄,水垢厚約為0.5mm。
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　　1.2　化學(xué)成分分析
　　
　　在穿孔管上取樣進行化學(xué)成分分析(質(zhì)量分?jǐn)?shù)),結(jié)果列于表1。可見,該穿孔管化學(xué)成分符合GB/T699-1998標(biāo)準(zhǔn)中20g鋼的技術(shù)要求。
　　
　　1.3　金相檢驗
　　
　　在穿孔部位截取縱向及橫向試樣,經(jīng)磨制、拋光,在光學(xué)顯微鏡下觀察,該管子材料非金屬夾雜物按GB/T10561-1989《鋼中非金屬夾雜物顯微評定方法》標(biāo)準(zhǔn)評定為A1和D1(總量為2級);橫截面試樣經(jīng)4%硝酸酒精溶液侵蝕后觀察,管內(nèi)壁有腐蝕凹坑,凹坑內(nèi)充滿灰黑色氧化物。
　　
　　1.4　掃描電鏡及能譜分析
　　
　　用PHILIPS公司XL230掃描電鏡(SEM)及DX24X射線能譜色散譜(EDS)分別對穿孔處內(nèi)外壁不同區(qū)域進行觀察。穿孔管內(nèi)壁腐蝕鼓包處及腐蝕凹坑處經(jīng)能譜分析含較多的氧,電鏡觀察到的腐蝕產(chǎn)物為氧化物,表明管子內(nèi)壁發(fā)生了氧腐蝕。圖6為腐蝕鼓包形貌,圖7為腐蝕凹坑處腐蝕產(chǎn)物的形貌。
　　
　　在穿孔管外壁檢測到較多的氧和硫,其腐蝕產(chǎn)物的電鏡形貌見圖8,表明管子外壁受到氧和硫的腐蝕。