高温再热蒸汽疏水罐液位计取样管道弯管泄漏原因

某电厂高温再热蒸汽疏水罐液位计取样管道弯管在运行中发生泄漏。采用宏观观察、化学成分分析、金相检验、硬度测试等方法,对弯管泄漏的原因进行了研究。结果表明:该弯管发生了应力腐蚀开裂,制造弯管时的热处理工艺控制不当,且内壁下部积水提供了腐蚀环境,最终导致弯管发生开裂并泄漏。

机组变负荷对省煤器入口管道焊接结构疲劳寿命影响的分析

研究某600 MW火电机组负荷变化对省煤器入口管道结构疲劳寿命的影响,采用材料拉伸试验、疲劳试验及数值模拟3种方法,分别得到应变与疲劳寿命之间的关系。结果表明:材料拉伸试验预测结构寿命与疲劳试验的偏差较大,而数值模拟结果与疲劳试验结果较为吻合,数值模拟方法能够合理评估结构疲劳性能,并且结构疲劳损伤随机组负荷变化幅度的增大而明显增大。

锅炉F-A异种钢接头早期失效统计分析及防控措施

应用于超(超)临界机组的电站锅炉受热面的铁素体钢-奥氏体钢(F-A)异种钢接头经常发生断裂,断裂形式以铁素体钢侧熔合线开裂为主。对江苏省内超(超)临界锅炉F-A异种钢接头失效情况及检验结果进行了统计分析,发现F-A异种钢接头倾向于在低等级材料、薄壁管、较大附加弯矩、复杂管屏、焊缝根部存在焊瘤等情况下发生失效;且接头失效由熔合界面的氧化、蠕变及疲劳3种机制所支配。并进一步针对影响接头失效的关键可控因素提出了防控措施。

烟气脱白系统2205双相不锈钢部件腐蚀失效分析

某电厂材质为2205双相不锈钢的浆液换热器发生腐蚀失效,通过金相检验、SEM图像与成分分析测试材质性能并分析了失效机理。结合现场工况与换热板设计,认为换热板振动与设计不当是造成该换热板失效的主要原因,腐蚀环境加速了腐蚀的进程,但并不是引起腐蚀失效的主要因素。针对换热板振动与设计不当的问题,从支撑片装配方式、安装位置与运行监控方面提出了改善措施,效果有待验证。

电厂锅炉过热器失效统计与分析

通过对141份失效分析报告进行分析和统计,发现对于不同容量机组,由过热造成的失效占比均超过50%,其主要原因是长期运行产生的氧化皮或异物堆积;随着机组容量的上升,由焊接缺陷与母材缺陷引起的失效占比由12.5%升至42.8%,原因主要是马氏体耐热钢与奥氏体耐热钢的大量应用、高参数机组对材质要求的提升与锅炉结构的变化。对600 MW及以上机组的主要失效原因进行分析,过热占比为51.4%,焊接缺陷占比24.3%,母材缺陷占比18.6%,这3种缺陷引起的过热器失效占总失效次数的94.3%。通过对这3种失效模式进行研究,分别提出了加强管壁温度监控、避免异种钢接头承受弯曲应力以及加强原材料质量控制等防范措施,效果有待后期验证。

超超临界机组M/F-A异种钢焊接接头熔合线断裂分析

超(超)临界机组电站锅炉的受热面马氏体/铁素体钢-奥氏体钢(M/F-A)异种钢接头常发生断裂失效,断裂主要发生在焊缝的铁素体侧。文中综合分析了各种炉型、各种结构的受热面异种钢接头失效案例的检验情况,判断F-A接头失效机理为结构应力及振动引起的疲劳开裂,熔合线位置的选择性氧化缺口和高的应力集中水平提供了疲劳源,且焊缝根部凸出会大幅提高熔合线位置的峰值应力水平,降低其疲劳极限。

主蒸汽取样管焊接接头开裂分析

采用宏观形貌分析、化学成分分析、显微组织观察、硬度测试等手段,结合模拟热处理试验,对T91钢取样管接头断裂的原因及Ⅳ型开裂的机理进行了分析。结果表明:开裂类型为Ⅳ型开裂,开裂位于靠近临界热影响区的细晶区,该区域马氏体退化为铁素体等轴晶、碳化物粗化、显微硬度急剧下降,导致其蠕变性能劣化,并发生晶界孔洞聚集型蠕变断裂;引起开裂的主要外在原因为焊后热处理过回火、运行温度偏高以及接头受到较大的外部弯曲载荷。

超临界二氧化碳锅炉小径管焊瘤图像测量

针对超临界二氧化碳发电站锅炉小径管焊瘤尺寸图像测量算法准确性低的问题,提出一种基于迭代最大熵阈值分割的焊瘤尺寸测量算法,涉及内管壁提取、内焊缝分割和焊瘤检测3部分。通过自适应阈值化和概率Hough算法检测管壁竖直线,对图像裁剪得到内管壁区域;采用UNet语义分割算法获取通孔区域分割掩模,根据通孔边缘和先验约束拟合出内焊缝壁椭圆;在内焊缝壁椭圆中,采用迭代最大熵阈值分割算法分割出焊瘤区域,并计算焊瘤尺寸。实验结果表明:焊瘤数目检测准确率达96.79%,焊瘤尺寸准确率达95.07%,能够对焊瘤特性进行精确测量。

液氨改尿素系统供氨管道应力腐蚀开裂分析

出于安全生产的需要,我国大量机组进行了液氨改尿素的升级施工。文中通过对某机组供氨管道开裂进行金相、成分、硬度与SEM+EDS能谱分析,发现氯离子应力腐蚀是造成其开裂的主要原因。基于此,对存在相同改造的机组提出以下建议:(1)对尿素等原材料定期检验氯离子含量;(2)对不锈钢焊缝与弯头进行去应力热处理。从而增强新建及已运行尿素脱硝系统的运行稳定性。

锅炉水冷壁管防腐超音速喷涂涂层关键质量指标及其影响因素

某电厂采用超音速电弧喷涂技术在锅炉水冷壁管向火面喷涂防腐涂层,为评判防腐涂层在水冷壁高温、高应力环境下的适用性,通过化学成分分析、微观分析和力学性能测试等方法,结合现场实际工况和失效案例,对涂层质量进行检验和分析。结果表明:涂层厚度、含氧量、含铁量、孔隙率及变形极限是决定涂层防腐能力的关键指标;喷涂速度、喷涂用丝材成分、丝材用量和喷涂角度是这些指标的关键影响因素。

深度调峰对超(超)临界机组经济性及水动力安全影响分析

燃煤机组是当前调峰主力,而超(超)临界机组作为主流火电机组经常需要参与深度调峰。负荷较低时,机组供电煤耗增加,并且负荷越低耗煤速度越快。为了调动机组参与深度调峰积极性,应建立合理有效的深度调峰补偿机制。低负荷下运行,水动力循环和燃烧工况恶化,容易出现水冷壁超温爆管。尤其是某些水冷壁管中存在焊瘤,影响酸洗和冲管效果,恶化了传热,更容易出现水冷壁安全性问题。

电站辅机减速器轴断裂原因分析

对某电厂辅机断裂的减速器轴进行相关试验分析,发现该轴断口存在多处裂纹源且裂纹源均位于变径台阶根部,变径台阶处根部倒角质量较差,该轴的冲击吸收功低于标准规定值。建立有限元模型,对该轴进行受力分析。发现该轴在台阶根部倒角处存在较大的应力集中现象,该处的最大主应力明显大于其余部位。最终确定该轴断裂的主要原因为倒角加工质量较差。

锅炉受热面管异种钢焊接接头常见失效原因分析

对电站受热面管异种钢焊接接头常见的几种失效形式进行了举例分析,认为T91钢侧HAZ细晶区为焊接接头的薄弱部位,容易开裂主要是因为焊后热处理降低了该区域材料的蠕变强度。其余的异种钢接头多为在铁素体一侧的熔合线上开裂。焊接质量、运行环境和受力状态是引起焊接接头沿熔合线开裂的主要原因。

超超临界机组低旁疏水管热疲劳失效分析

某电厂低旁疏水管发生开裂,文中对开裂位置进行了无损检测、化学成分分析、组织分析、硬度测试等,结合现场工况及图样条件,从焊后热处理效果、液位计管路布置等方面进行了分析。认为液位计管段积水溢出后与疏水管管壁作用导致的热疲劳是造成此次失效的主要原因,焊后热处理不当造成焊接应力较大,促进了裂纹的扩展。针对以上结论,给出了扩大检查范围、优化液位计管系设计的处理建议,效果有待验证。

火电机组管道结构高温低周疲劳性能研究

为研究机组负荷变化对结构疲劳寿命的影响,选取省煤器进口集箱为对象,通过实际数据测量与计算,将机组负荷变化准确转变为结构荷载,采用ANSYS有限元软件分析结构应力分布,并进行寿命预测。结果表明,高温低周疲劳破坏是调峰机组省煤器进口集箱结构失效的主要原因,危险位置位于管道连接的焊接部位,与实际相符。蠕变及负荷变化率对结构的影响有待进一步研究,为机组变负荷与结构寿命研究提供参考。

P92钢焊缝中黑线组织研究

文中对P92钢焊缝中发现的黑线组织进行了相关研究,表明此黑线组织是成分偏析所致,主要由两侧的M23C6和心部δ-铁素体组成,黑线组织上同时存在显微裂纹及孔洞。该黑线组织对焊缝的力学性能存在一定的不利影响。一旦黑线组织存在于焊缝组织中,通过时效热处理并不能消除。

水冷壁管内垢层厚度及工质流速对壁温的影响

通过实例分析和有限元分析2种方法,分析了水冷壁管内工质流速和内壁垢层对水冷壁管壁温的影响。结果显示:工质流速的降低和内壁垢层厚度的增加均会导致壁温的升高。随着内壁垢层厚度的增加,垢层成为促进壁温升高的主要原因。当壁温升高到一定程度时,会加速显微组织的劣化,促进外壁横向裂纹的生成和管壁的胀粗甚至是泄漏。

超温运行对T92/HR3C异种钢焊接接头的影响

文中通过实验室检测分析,确定了T92/HR3C异种钢焊接接头失效的主要原因为超温运行。利用经验公式和有限元方法分析计算了管段和焊接接头处的应力大小和分布,并通过力学分析的方法初步评估了超温运行对异种钢焊接接头蠕变寿命的影响。分析表明,超温运行会提升熔合线处T92钢管段的整体应力水平,大幅缩短其蠕变寿命,促使异种钢焊接接头沿铁素体侧熔合线断裂。

某超超临界机组TP347H/T91异种钢焊接接头失效分析

某超超临界机组过热器发生M/F异种钢接头失效,笔者通过对比制造焊口、未断裂安装焊口及断裂安装焊口金相、硬度、力学性能与焊接质量的分析结果,结合机组运行工况,认为焊接质量不佳、热应力及机组频繁调峰共同导致该异种钢接头发生失效。

超超临界机组末级过热器M-A接头断裂分析

某超超临界机组末级过热器出现M-A异种钢接头失效,通过分析断口宏观形貌、金相组织、焊缝硬度及拉伸性能,结合管路设计,认为M-A异种钢接头固有的异质界面、非等厚焊接使用的削薄方式不佳以及结构设计造成的应力集中共同导致了异种钢接头的疲劳-蠕变失效。