某亚临界机组T23钢屏式过热器爆管原因分析

某亚临界机组在停炉检修过程中发现T23钢屏式过热器发生了爆管事故,通过宏观观察、金相检验、扫描电镜分析、力学性能试验、化学成分分析等方法分析了爆管发生的原因。结果表明:机组超温运行,使过热器管道严重脱碳和过度氧化,降低了管子的表面强度和抗疲劳性能,从而导致该T23钢屏式过热器管在高温环境下发生了过载拉伸断裂,引发爆管。

高温再热器进口集箱T23钢管接头泄漏原因分析

通过宏观检查、化学成分分析、硬度测试、金相检验等方法,对某电厂超超临界锅炉高温再热器进口集箱T23钢管焊接接头的泄漏原因进行了分析。结果表明:由于T23钢管硬度偏高,加之焊接装配拘束应力较大,使得集箱T23钢管接头在管座角焊缝处萌生裂纹,裂纹不断扩展最终引起蒸汽泄漏。

超超临界燃煤机组T23钢水冷管的腐蚀行为浅析

随着超临界、超超临界机组参数的提高和热负荷的增大,其水冷管材料对水中离子的敏感性也越高,其与水中杂质离子的腐蚀行为直接关系到机组的安全运行。采用电化学方法研究了常温下模拟加氧工况溶液中,阴离子对1 000 MW超超临界燃煤机组水冷壁管材料(T23钢)腐蚀行为的影响。结果显示:在模拟加氧工况溶液中无论Cl-和SO2-4是否单独存在,Cl-和SO2-4均加速T23的腐蚀,且随Cl-和SO2-4浓度的增加,T23钢的腐蚀电流升高,腐蚀电位降低,阻抗值降低,腐蚀加速;当Cl-和SO2-4同时存在时,腐蚀比Cl-单独存在时更为严重,应严格控制给水中阴离子以保证机组安全运行。

超临界机组国产和进口T23炉管服役30000h后氧化膜、基材组成及性能对比

为促进T23耐热钢的改性和国产化应用,利用SEM和EDS对某电厂同参数条件下超临界机组服役30 000 h后的进口锅炉和国产锅炉T23管末级过热器和末级再热器基体及氧化膜进行了表面和截面形貌及成分对比分析。结果表明,国产和进口锅炉T23管低温时水蒸汽侧氧化物颗粒较高温时粗大,但进口T23管氧化物颗粒没有明显裂纹且氧化内腐蚀较轻微;国产和进口T23钢运行过程中限制氧化进一步发生的是O元素;进口管氧化膜有明显的等轴晶富Cr保护层。

T23钢管材老化性能评估

针对珠海电厂1号、2号机组T23钢管出现爆管现象,对T23钢管的显微组织、力学性能、维氏硬度、抗蒸汽氧化性能进行了测试和分析,指出长期超高温运行是T23钢管爆管的主要原因,为此,提出相应的防范措施,对今后该种管材在超(超)临界机组的大范围应用提供参考和借鉴。

T23、T91、TP347H钢管长时服役后的显微组织和拉伸性能

在服役约7.8万h的600MW超临界锅炉末级再热器不同位置截取T23、T91和TP347H钢管试样,分别进行显微组织和常温、高温拉伸性能分析,对比研究了显微组织和拉伸性能的劣化程度。结果表明:T23、TP347H和T91钢管试样的组织均呈现明显的老化特征,晶界处分别析出M6C碳化物、M23C6碳化物和Laves相,显微组织老化级别分别为4级、3.5级和4级;T23钢管试样的常温和高温拉伸性能均呈现严重的劣化倾向,均不满足标准要求,T91钢管试样的抗拉强度明显下降,TP347H钢管试样的拉伸性能则满足标准要求;在高温状态下,TP347H钢管试样呈现良好的强度和结构安全性,但延展性明显降低。

超临界600MW机组锅炉末级过热器管材服役现状分析及改造建议

通过对国产第一代超临界600MW机组锅炉末级过热器T23、T91、TP347H管材服役现状的分析,得出蒸汽氧化是影响锅炉末级过热器管材安全稳定运行的主要因素。对此,提出了基于管材抗蒸汽氧化温度进行设计选材的升级改造建议:T23钢管最高使用壁温应控制在570℃以内,T91钢管最高使用壁温应控制在600℃以内,壁温600～640℃的管段应选用经过内壁喷丸处理的TP347H钢管或细晶TP347HFG钢管。

火电厂末级过热器T23钢锅炉管服役过程中的老化规律

利用光学显微镜、扫描电镜和能谱仪对不同服役时间的T23钢锅炉管的显微组织(包括氧化膜)、主要合金成分(Cr、W、Mo)的变化进行了观察和分析,并对其拉伸性能和冲击性能进行了测试。结果表明T23钢锅炉管在服役过程中随着服役时间的延长,合金中的碳化物数量、尺寸均增加,合金中的主要合金元素成分(Cr、W、Mo)发生明显的脱溶转变并向碳化物偏聚,同时服役温度是T23钢锅炉管显微组织老化主要影响因素,其中运行时间为27 448 h的锅炉管老化最严重,根据其氧化膜厚度判定它可能有较高的服役温度;长时服役组织老化后晶界存在数量较多、尺寸较大的碳化物,易破坏晶界的连续性,同时易产生蠕变孔洞,合金中强化元素Cr、W等合金元素的脱溶均是造成合金性能下降的主要原因。

高温再热器用T23/TP347H异种钢焊接管接头失效分析

针对某600 MW超临界机组锅炉运行约40000 h后,高温再热器T23/TP347H异种钢管接头出现的开裂泄漏失效情况进行了理化分析。结果表明,异种钢管焊接接头的失效原因主要是由T23钢管焊接热影响区再热裂纹引起的,裂纹沿钢管周向分布,起裂于T23侧热影响区的粗晶区,沿晶界扩展,呈典型的脆性断裂特征。