基于有限元的溶氧蒸汽环境TP347H管氧化膜剥落特性分析

超(超)临界火电机组广泛采用给水加氧处理方式,这使得蒸汽通道合金管氧化膜发生物理和化学变化,加剧氧化膜在停炉过程中大规模剥落,影响机组安全运行。该文针对停炉过程,建立包含交界面缺陷的氧化膜热力耦合有限元模型,量化分析氧化膜外表面Fe2O3和内外层交界面缺陷对TP347H合金氧化膜剥落的影响。研究结果表明,Fe2O3对氧化膜应力没有促进作用,反而会降低氧化膜应力。Fe2O3厚度对缺陷区能量释放率的影响也较少,不是加剧氧化膜剥落的主要因素。内外层交界面缺陷对氧化膜剥落的影响远高于Fe2O3,氧化膜交界面缺陷尺寸越大,越容易导致氧化膜剥落。现有理论研究仍难以量化分析缺陷生长,在实际工程中,可利用蒸汽中铬酸根离子量间接反映氧化膜缺陷。