电厂锅炉受热面奥氏体不锈钢管内壁氧化皮加速剥落的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109237989A(43)申请公布日2019.01.18(21)申请号201810940033.2(22)申请日2018.08.17(71)申请人西安热工研究院有限公司地址710032陕西省西安市碑林区兴庆路136号(72)发明人范志东李季牛坤张志博马翼超刘承鑫(74)专利代理机构西安通大专利代理有限责任公司61200代理人徐文权(51)Int.Cl.F28G7/00(2006.01)F28G13/00(2006.01)F28G15/00(2006.01)权利要求书1页说明书2页附图1页(54)发明名称电厂锅炉受热面奥氏体不锈钢管内壁氧化皮加速剥落的方法(57)摘要本发明公开了一种电厂锅炉受热面奥氏体不锈钢管内壁氧化皮加速剥落的方法，包括：利用锅炉停炉期间，对奥氏体不锈钢受热面高温段割管，对其内壁氧化皮分层结构进行金相检测；当内壁氧化皮外层氧化膜厚度达到50μm及以上，且内层氧化膜致密连续，开始对电厂锅炉受热面奥氏体不锈钢管内壁氧化皮进行剥落；采用高频超声产生设备，使奥氏体不锈钢内壁氧化皮的外层和内层界面的残留水发生空化冲击波，降低界面结合强度；采用电磁力产生设备，使奥氏体不锈钢内壁氧化皮的磁性外层受到指向管轴心的磁力，而氧化皮内层和奥氏体钢母材因呈弱磁性而受力较小，磁性外层氧化膜在电磁力作用下剥落；剥落氧化皮的清扫视堆积量分别采用：蒸汽吹扫或割管清洗。CN109237989ACN109237989A权利要求书1/1页1.电厂锅炉受热面奥氏体不锈钢管内壁氧化皮加速剥落的方法，其特征在于，包括以下步骤：1)当锅炉运行一定时间后，利用锅炉停炉期间，对奥氏体不锈钢受热面高温段割管，对其内壁氧化皮分层结构进行金相检测；2)当内壁氧化皮外层氧化膜厚度达到50μm及以上，且内层氧化膜致密连续，开始对电厂锅炉受热面奥氏体不锈钢管内壁氧化皮进行剥落；3)采用高频超声产生设备产生超声波，频率为20-80kHz，使奥氏体不锈钢内壁氧化皮的外层和内层界面的残留水发生空化冲击波，降低界面结合强度；4)采用小型电磁力产生设备产生电磁力，电磁力大小在10-50N范围内，使奥氏体不锈钢内壁氧化皮的磁性外层受到指向管轴心的磁力，而氧化皮内层和奥氏体钢母材因呈弱磁性而受力较小，反复作用，使得磁性外层氧化膜在电磁力作用下剥落；5)剥落氧化皮的清扫视堆积量分别采用：蒸汽吹扫或割管清洗。2.根据权利要求1所述的电厂锅炉受热面奥氏体不锈钢管内壁氧化皮加速剥落的方法，其特征在于，步骤3)中，作用时间5分钟。3.根据权利要求1所述的电厂锅炉受热面奥氏体不锈钢管内壁氧化皮加速剥落的方法，其特征在于，步骤4)中，反复作用时间5分钟。2CN109237989A说明书1/2页电厂锅炉受热面奥氏体不锈钢管内壁氧化皮加速剥落的方法技术领域[0001]本发明涉及一种不锈钢管内壁氧化皮剥落的方法，具体涉及一种电厂锅炉受热面奥氏体不锈钢管内壁氧化皮加速剥落的方法。背景技术[0002]锅炉受热面中的过热器和再热器管内壁氧化皮剥落问题不但大大影响了锅炉运行的安全性、可靠性和经济性，而且还殃及汽轮机和管道部件。近年来，此类过热器和再热器内壁氧化皮早期剥落、堆积和堵塞事故越来越多，目前已了解到国内有20多个电厂都先后出现过锅炉管内壁氧化皮剥落问题,德国、澳大利亚、美国等也都发生过这方面的问题。涉及的管材既有TP304H、TP347H、12X18H12T、TP316L等奥氏体不锈钢管，也有T23、T91等铁素体类钢管，但粗晶奥氏体不锈钢管蒸汽侧氧化皮的剥落问题比常见的铁素体类钢管更为突出[1]。[0003]电站锅炉受热面中的奥氏体不锈钢管内壁氧化皮呈多层结构(一般2-3层)。由于外层和内层界面多孔隙，导致其结合强度差，而内层和金属基体界面致密，结合性较好，因此，剥落的氧化皮多为外层Fe3O4，而内层富Cr的致密氧化膜很少剥落。研究和现场实际经验还表明：当受热面小管原生氧化皮剥落后，该部位在后继相当长的运行时间内不会再次发生剥落问题，氧化皮大面积剥落对设备的安全性影响也大大降低[1-2]。[0004]因此，对电厂锅炉锅炉受热面奥氏体不锈钢而言，在锅炉停炉期间，一种可以使奥氏体不锈钢内壁高温蒸汽氧化皮中的疏松外层氧化膜完全剥落而内层致密氧化膜保留的方法对电厂锅炉安全运行具有重要意义，也具有较大的市场应用前景。[0005]参考文献：[0006][1]贾建民,陈吉刚,李志刚,etal.18-8系列粗晶不锈钢的锅炉管内壁氧化皮大面积剥落防治对策[J].中国电力,2008,41(5).[0007][2]贾建民,陈吉刚,唐丽英,等.12X18H12T钢管蒸汽侧氧化皮及其剥落物的微观结构与形貌特征[J].中国电机工程学报,2008,28