奥氏体不锈钢晶间腐蚀原因分析正式.docx

TP304H和TP347H奥氏体不锈钢服役状态变化
及晶间腐蚀原因分析
罗小刚大唐韩城第二发电有限责任公司715405

摘要：通过对TP304H及TP347H奥氏体不锈钢锅炉管的服役状态的分析，其组织状态虽运行时间的增加，组织状态不断劣化，晶界碳化物析出并不断增加，抗晶间腐蚀能力变差，塑性降低，TP304H的老化相对TP347H要快，尤其是该类型的管子弯头处老化更严重，并对老化趋势及晶间腐蚀进行综合分析，提出了相应的预防建议。
关键词：TP304H、TP347H不锈钢锅炉管，服役安全性，组织老化，脆化，晶间腐蚀。
TP304HandTP347Hausteniticstainlesssteelinservicestatechangesanalysisandintergranularcorrosion
Abstract:throughtheanalysisoftheTP304HandTP347Hservicestatusofausteniticstainlesssteelboilertubes,increaseitsorganizationistherunningtime,organizationconditiondeterioration,grainboundarycarbidesprecipitationandincreasingtheresistancevariation,intergranularcorrosion,plasticreduce,theagingofTP304HrelativetoTP347Hquickly,especiallythepipebendthistypeofagingismoreserious,andthecomprehensiveanalysisoftheagingtrendandintergranularcorrosion,andputsforwardthecorrespondingsuggestionsofprevention。
Keywords:TP304H,TP347Hstainlesssteelboilertubes,servicesafety,aging,embrittlement,intergranularcorrosion.

1研究背景
我公司一期2台600MW亚临界水冷机组，二期2台600MW亚临界空冷机组。一期机组受热面主要使用材质有20G、SA210A1、15CrMoG、12Cr1MoVG、12Cr2Mo1W1VTiB、T91、TP304H、TP347H钢管子，其中TP304H奥氏体不锈钢管子主要位于末级过热器、分隔屏过热器、后屏再热器、末级再热器下弯头部分，TP347H不锈钢位于后屏过热器下弯头部分。二期机组受热面主要使用材质有20G、SA210C、15CrMoG、12Cr1MoVG、T23、T91、TP347H钢管子，其中TP347H不锈钢位于屏式过热器、高温过热器、高温再热器管屏。
1号锅炉于2005年投产运行，2009年6月19日后屏过热器夹持管弯头处漏泄，管子材质为TP347H，本漏泄也是本厂TP347H奥氏体不锈钢的第一次漏泄，截止本次漏泄1号炉已运行27814h，启停28次。2012年4月4日，屏式再热器TP304H不锈钢弯头处漏泄，截止本次漏泄1号炉已运行49460h，启停42次。
在上述漏泄发生后，我公司对一期1号炉、2号炉相应的TP347H不锈钢和TP304H不锈钢进行大量的试验研究分析，发现TP347H不锈钢材质已出现一定程度老化，部分已发现存在1-2个晶粒的晶间裂纹，TP304H钢也出现一定程度老化，且在异种钢焊缝处、管子直段及弯头处存在1-2个晶粒的晶间裂纹。
二期3、4号炉的TP347H不锈钢已出现一定程度老化，部分已发现存在1-2个晶粒的晶间裂纹。
对于TP304H不锈钢、TP347H不锈钢的老化评级，我国目前还没有该方面的专门标准，从实践上看，我国在奥氏体不锈钢锅炉管领域的研究主要集中在产品开发和锅炉管的失效分析方面，其失效发生的时间及相关机理研究还不充分，数据有很大的分散性，难以根据材质目前状况来准确判断其寿命，这对锅炉管的寿命监督管理造成了较大困难。
2前言
我国奥氏体不锈钢锅炉管的使用至今已有30多年的历史，部分奥氏体不锈钢锅炉管的累积运行时间已达20万h。奥氏体不锈钢以其较高的蠕变强度、良好的组织稳定性、优良的抗烟气腐蚀和蒸汽氧化性能在电站锅炉受热面中得到了大量的应用，近乎所有的奥氏体不锈钢均是在18-8型(18Cr-8Ni)不锈钢的基础上发展起来的。目前我国奥氏体不锈钢锅炉管运行中存在的主要问题有：
早期投运的奥氏体不锈钢锅炉管面临加速老化；
部分奥氏体-铁素体异种钢接头因老化、氧化缺口和疲劳损伤已进入寿命尾期；
奥氏体不锈钢锅