长期运行的X20CrMoV12.1钢主蒸汽管性能劣化研究

为评估在役X20CrMoV12.1钢结构完整性和安全可靠性,详细研究了X20CrMoV12.1钢主蒸汽管在550℃、13.7MPa作用下,经长期高温时效1.6×105h后的机械性能及其显微组织的变化。试验样品从在役弯管上截取;在室温和550℃高温下分别对管道纵向及环向的机械性能如冲击、拉伸及硬度等进行了测定;用金相、能谱、扫描电镜和透射电镜等方法,观察表征了管材的显微组织结构的变化及其劣化状况。试验结果表明,管材的冲击性能下降明显,常温下呈脆性状态;试样的断口分析和结构表征进一步显示:管材显微组织劣化显著、蠕变损伤特征明显、晶界碳化物粗化严重及晶内粗大的碳化物沉淀生成。

长时运行X20CrMoV12.1钢焊接接头性能变化研究

通过拉伸试验、弯曲试验、冲击试验和高温持久试验,并采用扫描电镜对冲击断口进行形貌观察,研究了X20CrMoV12.1钢焊接接头运行165000 h后的性能变化。结果表明:经过长时高温运行后其焊接接头出现了显著的时效脆化现象,冲击断口为典型的脆性断裂状态;运行后接头仍具有足够的塑性,并且接头的强度高于母材,但接头和母材的伸长率和断面收缩率远低于初始状态。综合高温持久试验结果,建议下一个大修期进一步对管道进行寿命评估。