1000 MW超超临界发电机组过热器管T91/HR3C钢焊接接头开裂原因分析

某1000 MW超超临界发电机组运行了约7万小时后其过热器管T91/HR3C钢焊接接头开裂。对开裂的过热器管进行了宏观分析、硬度检验、金相检验和力学性能试验。结果表明:过热器管异种钢焊接时焊缝金属溢流至T91钢侧母材形成扇形异常区,且未焊后热处理,导致接头T91钢侧熔合线部位组织和性能极不均匀,长时间高温运行过程中产生氧化缺口。在内应力、交变应力和拘束应力等的共同作用下,氧化缺口根部产生裂纹,裂纹沿熔合线扩展导致接头开裂。

蒸汽侧氧化膜对锅炉T91钢管蠕变断裂寿命的影响

建立了电站锅炉T91钢管蠕变断裂寿命计算模型,定量分析了蒸汽侧管壁温度和等效应力对T91受热管蠕变断裂寿命的影响,并对不同热负荷、不同尺寸受热管的计算结果进行了比较.结果表明:蒸汽侧氧化膜导致管壁温度升高是缩短部件蠕变断裂寿命的主要原因,等效应力增大是次要原因;受热管的蠕变断裂寿命随蒸汽侧氧化膜厚度的增加呈抛物线缩短;随管子热负荷的增加,蒸汽侧氧化膜对受热管蠕变断裂寿命的影响程度加剧;蒸汽侧氧化膜对外径较小的厚壁管子蠕变断裂寿命的影响较大.

T91钢长期运行过程中微观组织老化研究

对两个电厂锅炉的T91钢制高温过热器和中温再热器管运行后微观组织的老化进行了试验研究。结果表明:光学显微镜下,难以观察到材料微观组织的老化特征;在透射电镜下,可明显观察到材料微观组织老化的精细结构;运行时间短的中温再热器管的微观组织老化较运行时间长的高温过热器管严重。

国产T91钢管蠕变脆性倾向的微观结构

业已证实，国产T91钢管存在着蠕变脆性倾向，采用TEM和SEM观察方法，对蠕变断裂后的残样进行了微观结构分析，研究成果表明．国产T91钢管的蠕变脆性倾向和可动位错密度的降低，碳化物的祖化和Sb、Bi等有害元素在晶界上偏聚有关。低应力长期蠕变破坏是晶界上的空洞串和微裂纹为主引致的晶间断裂。

热穿孔温度对T91钢管持久强度的影响

研究了Φ75mm管坯穿孔温度对T91锅炉钢管高温力学性能的影响。结果表明 ,1 2 0 0℃穿孔温度能获得持久强度和持久断裂塑性较好配合的综合性能。

T91钢小径管焊缝超声波探伤缺陷的定位

对T 91钢小径管焊缝超声波探伤进行了研究,分析了T 91钢声速对探头折射角、K值及缺陷定位的影响,提出了对缺陷定位的修正办法,解决了T 91钢对接接头及异种钢接头超声波探伤缺陷判定问题。

某超超临界锅炉一级过热器T91钢吊挂管泄漏原因分析

某电厂超超临界锅炉一级过热器T91钢吊挂管在运行1400h后发生泄漏。通过宏观检查、化学成分分析、力学性能试验、硬度测试和金相检验等方法对吊挂管泄漏原因进行了分析。结果表明:吊挂管发生短时过热,其耐压强度急剧下降,在内部介质压力作用下,管段发生胀粗和壁厚减薄,当壁厚不足以抵抗内压作用时管段发生爆裂,导致该吊挂管的泄漏。

T91钢高温再热器管材料组织力学性能变化

对运行5.5万h及运行1000 h后的T91钢再热器爆管后的材料组织力学性能进行了研究。研究结果表明:由于管材运行老化,形成的碳化物网越来越严重,材料的抗拉强度、冲击韧性下降,针状特征减弱明显,铁素体块增多。新材料与运行后管子材料的拉伸曲线差异明显。

国产T91钢管焊接、力学及工艺性能的评定

为了评定上海宝山钢铁股份有限公司生产的60.3mm×8mm的T91钢管的焊接性能、力学性能及工艺性能,对该公司生产的T91钢管的母材及焊缝进行了化学成分和力学性能测定。试验结果表明,该公司生产的T91钢管的化学成分和力学性能均满足标准GB/T5310-1995的要求。

天津钢管集团股份有限公司T91高压锅炉钢管材的试制

天津钢管集团股份有限公司采用废钢+DRI+生铁-100 t UHP EAF-LF(VD)-CCM(EMS)Φ210 mm圆坯-热轧Φ89 mm×7 mm管-冷轧工艺流程试生产了T91(10Cr9Mo1VNb)钢Φ51 mm×6 mm和Φ60 mm×6 mm冷轧管。测试了所生产的T91钢管过冷奥氏体连续冷却转变曲线和钢管的力学性能。结果表明,由于添加V(0.20%)和Nb(0.09%)并控制钢中N含量(0.032%),使T91钢管的室温和200～600℃力学性能满足ASME SA-213M要求。

高温过热器T91钢管爆管原因分析

开展宏观检查、力学性能试验、硬度试验和金相检验,研究了某电厂350 MW亚临界机组T91高温过热器管服役120000 h发生爆管的原因。结果表明：爆口呈喇叭状,边缘锋利,具有典型的塑性变形特征。爆口组织严重老化、力学性能均接近或低于标准要求以及氧化皮堆积等导致管壁在高温下运行时承受的应力超过了其屈服极限,造成短时超温爆管。

超临界锅炉末级过热器T91钢管爆管原因分析及预防措施

对某超临界锅炉末级过热器T91钢管的爆管原因进行了分析。结果表明:该T91钢管爆管是由于管内壁偏厚的氧化皮剥落,在下弯头处堆积造成管内介质流量减少,引起钢管过热所致。针对该问题,通过对T91等铁素体锅炉钢管进行内壁氧化皮厚度测量,并根据测量结果采取相应措施,可大大减少或避免由于氧化皮剥落、堆积而引起的爆管事故。

T91高压锅炉管的工艺研究

为满足制造亚临界、超临界电站锅炉的需求，提高生产效率、降低成本，采用连铸坯工艺试制了T91高压锅炉管。本文介绍了试制T91钢管的工艺过程，并对试制过程中的内折缺陷进行了分析；通过多次试轧形成了在现有装备条件下批量生产该产品的可行工艺；对产品性能进行了测试。结果表明，试制生产的T91钢管化学成分、组织、力学性能等各项性能指标都能满足ASMESA-213规范要求；试制的T91钢成品样管在625℃下十万小时持久强度可达73．3MPa，满足ASMESA-213及GB5310标准的要求，可以用于锅炉制造；通过穿孔和轧制工艺控制，使T91钢处于最佳塑性温度范围1100℃～1250℃内．可明显减少内折缺陷。

T91钢管与不锈钢非承载件焊接时焊材的优化选择

电站锅炉承压部件与非承压部件异种钢焊接选材存在问题,没有足够的试验数据作为参照。以T91钢管与不锈钢非承载部件焊接为例,阐述了焊接对比试验方法和过程,并对选材试验结果进行了分析。分析结果表明,采用原有的A312焊材存在焊接质量问题,应选用优化的R407焊材。

660MW超临界塔式锅炉T91三级过热器管爆管原因分析

通过现场爆口位置和壁温曲线检查、管样宏观检查、化学成分分析、金相试验、硬度检测、氧化皮厚度测量及力学性能试验,对超临界塔式锅炉三级过热器T91爆管原因进行了分析。结果表明:爆管是由于管子内壁存在类似直道的原始加工缺陷,在运行过程中,原始缺陷在内压力作用下扩展延伸使得管子发生爆管。

超临界锅炉T91钢过热器管爆管原因分析

某国产火焰锅炉投产运行一个月后,屏式过热器管发生爆管泄漏。通过宏观检验、化学成分分析、硬度测试、金相检验、扫描电镜及能谱分析等方法对过热器管发生爆管的原因进行了分析。结果表明:爆管为长时间超温运行所致,过热器管接头环焊缝内部的焊瘤阻碍了蒸汽流动,同时氧化皮影响了热量传递,导致管壁局部长时间过热;爆口处显微组织严重老化,且有明显蠕变损伤,降低了管材的强度,管壁承压能力下降,最终导致爆管泄漏。

CPE顶管机组热轧T91无缝钢管的工艺研究

介绍CPE顶管机组生产T91无缝钢管的工艺流程,分析生产中可能出现的问题,评定生产的Φ60 mm×7 mm规格T91无缝钢管的质量。生产实践表明:采用合理的加热制度及可靠的穿孔工艺参数,通过顶管及张力减径延伸,完全可以实现T91无缝钢管的稳定生产。CPE顶管机组热轧T91无缝钢管时,应重点对加热制度、穿孔工艺进行控制。

一种T91钢焊接接头超声波探伤的替代方法

介绍T91钢小径管焊接接头的超声波探伤工艺,并就工艺的可行性进行探讨。

锅炉高温过热器T91管现场焊接措施

T91钢焊接性较差,冷裂纹敏感性较强且存在一定的热裂纹倾向,现场焊接合格率较低。根据湖北华电黄石发电股份有限公司300MW热电联产工程现场的实际情况,总结了该工程锅炉高温过热器T91管焊接、充氩的方法及相关注意事项,可为同类电站锅炉T91管的焊接提供借鉴。

超临界机组T91钢管蒸汽侧氧化膜特征和脱落机制的分析

通过光学显微镜、扫描电镜、能谱仪、X射线衍射仪对超临界机组571.5℃蒸汽服役28 800 h的T91钢(/%:0.10C,0.35Si,0.43Mn,7.85Cr,0.81Mo,0.24V)Φ90 mm×10 mm管材氧化膜的成分、相组成、形貌和脱落机制进行了分析和研究。结果表明,T91钢氧化膜厚度约为307.3μm,呈现多层复杂结构,扩散层为Cr_2O_3和基体晶粒的混合物,内氧化层为FeCr_2O_4,中间氧化层为FeCr_2O_4和Fe_2O_4的混合物,外氧化层为Fe_3O_4和Fe_2O_3。FeCr_2O_4和Fe_3O_4的界面处存在大量孔洞,在热应力作用下,外氧化层极易开裂和脱落。