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2003年第9期东北电力技术37

过热器管的氧腐蚀失效分析

AnalysisonOxygenCorrosionFailureinSuperheaterTubes.
赵玲玲

(辽宁电力科学研究院,辽宁沈阳110006)

摘要:本钢电厂23号炉12Cr1MoV过热器管连续发生泄漏,漏口附近内壁壁厚减薄,研究分析认为是氧腐蚀造成的。
关键词:过热器氧腐蚀防护措施
[中图分类号]TK2249+4[文献标识码]B[文章编号]1004-7913(2003)09-0037-03

电厂过热器管常见事故多为过热爆管,但也曾外2圈过热器管虽未泄漏,但剖开下U型弯处
发现过热器管会发生高温氧腐蚀致管壁减薄泄漏爆内壁也发现了腐蚀坑,见图3。
管。下面以本钢电厂23号炉过热器泄漏为例分析
氧腐蚀产生的特征、条件,从而提出防护建议和措
施。

1概况及漏管试验分析

本钢发电厂23号炉属WGZ220-100-B型锅
炉,于1991年9月15日正式行,截止2000年7月
13日累计运行48486h。其高温过热器管材质为
12Cr1MoV,规格为425mm。该过热器烟气入口图2过热器管外1圈泄漏管形貌
温度约800,管内蒸汽温度约500。
2000年7月大修打水压期间,连续发生过热
器管泄漏事故,泄漏位置均在过热器下U型弯外
两根起弧处内弧侧,见图1。

图3外2圈内壁腐蚀坑管

12泄漏管化学成分分析
图12000年7月过热器损伤位置应用光谱分析仪测试,此管材质确为
11宏观形貌12Cr1MoV,成分符合GB5310标准要求,见表1。
过热器管外1圈泄漏处边缘不平整,开口不13泄漏管微观金相分析
大,见图2。开口附近内壁壁厚腐蚀减薄,最薄壁在此管泄漏壁厚减薄处割取一环,制作金相试
厚只剩下约1mm。此管内外壁均有氧化皮,外壁样。进行电子显微镜分析。
氧化皮厚约01mm,内壁腐蚀坑处氧化皮较厚,分析结果表明,内弧腐蚀坑处(背弧侧)组织
02~03mm,颜色黑褐色,内壁未腐蚀处氧化皮与外弧向火侧组织相同,没有脱碳和裂纹,组织为
厚约0014mm,颜色暗褐色。铁素体和碳化物,珠光体球化级别3~4级。见图
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表1裂管化学成份与GB5310标准比对表

元素CSiMnCrMoVSP

泄露管01302805110603002500100023

GB5310008~015017~037040~070090~120025~035015~030!0035!0035

4、图5。内壁腐蚀坑处黑褐色氧化皮呈疏松状,
2过热器管泄漏原因
见图6。有些氧化皮与基体存在一条缝,见图7。
有些氧化皮与基体脱离,漏出金属基体,见图8。a.该管存在大量的氧化物夹杂,夹杂物破坏
而内壁未发生腐蚀处氧化皮则与基体紧密地结合在了基体的连续性,且与基体电极电位不同,在此处
一起,见图9(图6~图11试样未用4%硝酸酒精易发生电化学腐蚀。该管内弧处氧化物夹杂形状较
侵蚀,属抛光态)。大,是首先发生腐蚀的位置。
同时发现,该管基体上有大量的氧化物夹杂。
在内弧腐蚀坑下夹杂块较大,按照GB10561-89D
类评级为5级;外弧处氧化物夹杂块较小,按照
GB10561-89D类评级为4级。按照GB5310-1995
标准要求,高压锅炉用无缝钢管非金属夹杂物应不
大于GB10561夹杂物评级标准的25级,所以该管
氧化物夹杂超标,见图10、图11。

图6腐蚀坑上疏松的氧化皮(400)

图4泄漏管背弧侧内壁腐蚀坑下基体(500)

图7腐蚀坑上与基体存在缝隙的氧化皮(400)

b.管泄漏发生在过热器下U型弯蒸汽出口
最后1根,也是炉膛烟气入口的高温冲刷处,此处
常常由于启炉时蒸汽不能及时供给而处于过热状
态,是过热器管的高温区。该管向火面与背火面组
织基本相同,且球化有3~4级,也表明该管在4
万多小时内,长期受到高温的作用。
图5泄漏管外弧侧(500)
c.管内壁未腐蚀处氧化皮致密,具有保护性。
14泄漏管外弧沉积物能谱分析而腐蚀坑处氧化皮呈疏松状,与基体结合不致密,易
能谱分析显示,外弧沉积物Fe、O元素含量脱落,说明该处发生了氧腐蚀。氧腐蚀发生条件是
高,表明沉积物是氧化皮脱落的碎片。在高温潮湿的环境中,或氧化充足的潮湿环境中。
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图8腐蚀坑下氧化皮脱落漏出金属基体(400)图11泄漏管外弧侧氧化物夹杂(100)

d.氧的来源可能是高温条件下(570以
上)水蒸气分解产生的氧