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电厂锅炉水冷壁锅炉防磨氢腐蚀爆管

作者: 小编 来源: 郑州三众能源科技有限公司 发布日期:2020-10-12

当金属和周围介质接触时,由于发生化学作用和电化学作用而引起的破坏叫做金属腐蚀。金属腐蚀现象十分普遍。电站金属材料可发生氢腐蚀、氧腐蚀、硫腐蚀、应力腐蚀等多种腐蚀。在高温下,钢中的碳及渗碳体与渗入的氢发生反应,生成甲烷,致使钢内部脱碳并形成裂纹,称之为氢腐蚀。氢腐蚀是一种不可逆的反应,形成速度快,破坏性强,对电厂的安全生产造成很大威胁。国内不少电站锅炉都发生过水冷壁管的氢腐蚀,不仅严重影响了电厂的安全运行、经济效益,而且带来了不利的社会影响。

为减少此类事件的发生,有必要对水冷壁氢腐蚀爆管进行分析与探讨。

一、氢腐蚀爆管的判定

水冷壁发生爆管的原因是多种多样的。水冷壁发生爆管后,要从多方面对爆管的性质进行判定。

水冷壁氢腐蚀爆管的一般判定程序如下。

1 宏观分析

氢腐蚀主要发生在水冷壁管的向火侧的高负荷区。水冷壁氢腐蚀爆管的宏观形貌。爆口附近管径基本没有胀粗,边缘粗钝,爆口管壁减薄较少,呈脆性破坏。管壁内表面有明显的腐蚀区,腐蚀区内可见大小不一、深度不等的的腐蚀坑,蚀坑呈溃疡状,有弯弯曲曲的小沟道。腐蚀产物可用锐器剥离。爆口处管内壁有坚硬的褐红色腐蚀产物,内壁腐蚀使管壁减薄,在*薄处爆管。

2 微观分析

对爆破管进行金相分析,观察裂纹的形态、深度及金相结构情况,结果如下:

1.抛光后(未浸蚀),在显微镜下观察爆口处和管内壁,发现存在大量黑色弯曲状微裂纹,裂纹内无腐蚀产物。

2.爆口处浸蚀后的试样。图中基体组 织为铁素体加珠光体。在整个视野内,珠光体量明显减少,黑色条状为晶间微裂纹。从管壁的内表面一直深入到基体的内部,数量极多。裂纹在脱碳层内产生,离内壁愈近处,晶间裂纹较多,珠光体量明显减少;离内壁愈远处,晶间裂纹较少,珠光体量接近正常。小裂纹呈网状分布,大裂纹是由大量的微小裂纹组成。只要有裂纹经过的地方,就会有明显的脱碳现象,脱碳程度由内壁向外壁逐渐减少。管内壁的金相结构,珠光体已完全消失,形成了脱碳层,这是氢与钢中的碳结合所造成的。这些微裂纹破坏金属晶粒之间的联系,致使金属的强度和塑性降低。塑性变形能力降低的水冷壁管在外力的作用下,*终发生脆性破坏。

3. 脱碳层与正常金相结构之间的过渡区。离开内壁愈近的,则晶间裂纹较多,而珠光体量变少;离开内壁愈远的,则晶间裂纹较少,而珠光体量变多。

4. 离开腐蚀区较远处水冷壁管母材金相结构正常,未发现晶间裂纹,也没有脱碳现象,其金相结构为正常结构。当金属和周围介质接触时,由于发生化学作用和电化学作用而引起的破坏叫做金属腐蚀。金属腐蚀现象十分普遍。电站金属材料可发生氢腐蚀、氧腐蚀、硫腐蚀、应力腐蚀等多种腐蚀。在高温下,钢中的碳及渗碳体与渗入的氢发生反应,生成甲烷,致使钢内部脱碳并形成裂纹,称之为氢腐蚀。氢腐蚀是一种不可逆的反应,形成速度快,破坏性强,对电厂的安全生产造成很大威胁。国内不少电站锅炉都发生过水冷壁管的氢腐蚀事件,不仅严重影响了电厂的安全运行、经济效益,而且带来了不利的社会影响。

为减少此类事件的发生,有必要对水冷壁氢腐蚀爆管进行分析与探讨。

一、氢腐蚀爆管的判定

水冷壁发生爆管的原因是多种多样的。水冷壁发生爆管后,要从多方面对爆管的性质进行判定。

水冷壁氢腐蚀爆管的一般判定程序如下。

1 宏观分析

氢腐蚀主要发生在水冷壁管的向火侧的高负荷区。水冷壁氢腐蚀爆管的宏观形貌。爆口附近管径基本没有胀粗,边缘粗钝,爆口管壁减薄较少,呈脆性破坏。管壁内表面有明显的腐蚀区,腐蚀区内可见大小不一、深度不等的的腐蚀坑,蚀坑呈溃疡状,有弯弯曲曲的小沟道。腐蚀产物可用锐器剥离。爆口处管内壁有坚硬的褐红色腐蚀产物,内壁腐蚀使管壁减薄,在*薄处爆管。

2 微观分析

对爆破管进行金相分析,观察裂纹的形态、深度及金相结构情况,结果如下:

1.抛光后(未浸蚀),在显微镜下观察爆口处和管内壁,发现存在大量黑色弯曲状微裂纹,裂纹内无腐蚀产物。

2.爆口处浸蚀后的试样。图中基体结构为铁素体加珠光体。在整个视野内,珠光体量明显减少,黑色条状为晶间微裂纹。从管壁的内表面一直深入到基体的内部,数量极多。裂纹在脱碳层内产生,离内壁愈近处,晶间裂纹较多,珠光体量明显减少;离内壁愈远处,晶间裂纹较少,珠光体量接近正常。小裂纹呈网状分布,大裂纹是由大量的微小裂纹组成。只要有裂纹经过的地方,就会有明显的脱碳现象,脱碳程度由内壁向外壁逐渐减少。管内壁的金相结构,珠光体已完全消失,形成了脱碳层,这是氢与钢中的碳结合所造成的。这些微裂纹破坏金属晶粒之间的联系,致使金属的强度和塑性降低。塑性变形能力降低的水冷壁管在外力的作用下,*终发生脆性破坏。

3. 脱碳层与正常金相结构之间的过渡区。离开内壁愈近的,则晶间裂纹较多,而珠光体量变少;离开内壁愈远的,则晶间裂纹较少,而珠光体量变多。

4. 离开腐蚀区较远处水冷壁管母材金相结构正常,未发现晶间裂纹,也没有脱碳现象,其金相结构为正常结构。


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