锅炉受热面材料失效原因防范措施

1、浅谈锅炉受热面材料失效原因及防范措施摘要本文首先介绍锅炉受热面钢材的基本要求，分析材质问题造成的受热面失效原因。关键词锅炉受热面材料缺陷失效分析刖言锅炉受热面失效的研究和预防是锅炉检验和监察人员要探讨的重要课题。本文针对工业锅炉和电站锅炉受热面失效的问题，介绍失效机理及其产生原因，提出了相应的预防措施。锅炉受热面失效的原因各式各样，多数情况下不是一种而是多种因素共同作用造成的，这实际上和受热面的设计、选材、制造、检查、运输、安装、运行、检修等各个环节的因素都有密切的关系。有时某一种因素又和其它几种因素息息相关，难以判别主要原因和次要原因，给事故的整改工作带来许多不便。因此分析受热面失效的原因时

2、，必须从材质、设计制造、安装以及运行等多方面的情况入手，并结合相关试验的结果进行综合分析和判断。切忌只根据局部的表面现象，以偏概全、生搬硬套地下定论。在锅炉受热面的失效分析之前，首先必须做好前期的调查和资料收集工作，为后续系统全面地进行研究分析打好基础。根据多年来的实践工作和经验，通常先从以下几个方面来进行着手：(1) 查看锅炉设计图纸和计算资料(包括大修和改造部分)；(2) 查看电厂运行记录和煤质分析报告(上次大修和改造至今)；（3）查看安装公司产品检验报告和技术整改通知单（包括大修和改造部分）；（4）查看爆管事故记录和检修报告（上次大修和改造至今）；（5）查看锅炉的定期检验报告（包括大修和

3、改造部分）；（6）现场勘察和记录，拍好失效部件的照片或视频（最好是保存完好的事故现场）；（7）询问相关运行和检修人员事故发生前后的情况，并做好记录。通常我们把造成锅炉受热面失效的常见原因分成三大类问题：材质方面的问题、设计制造安装方面的问题以及运行方面的问题。现根据锅炉受热面常见的材质方面的失效机理，进行分析和讨论。1. 锅炉受热面钢材的基本要求（1）有足够的持久强度和抗蠕变的能力；（2）较高的高温抗氧化能力；（3）良好的组织稳定性能；（4）良好的焊接和加工性能。2. 锅炉受热面常用钢材的特性和用途（1）碳钢20/gb3087和20g/gb5310碳钢管在高温下运行会产生珠光体球化，450C以

4、上长期运行时还会产生石墨化，因此其最高使用温度通常限制在450C以下。材料的焊接和各项加工性能优良，主要用于电站锅炉中水冷壁管、省煤器管、锅炉尾部包墙过热器管以及部分低温过热器管。（2）15crmog/gb5310材料在520C以下时，有足够的持久强度和良好的高温抗氧化能力。550C以上时，材料抗蠕变的能力显著下降。长期在500550C运行时，会产生碳化物球化现象，使强度降低。材料焊前须预热（小口径薄壁管除外）、焊后需回火，机械加工性能和冷应变塑性良好。主要用于电站锅炉中顶棚过热器管、锅炉尾部包墙过热器管以及部分低温过热器管以及超临界锅炉的水冷壁管。（3）12cr1movg/gb5310材料在

5、580C以下时，有良好的持久强度、抗氧化能力以及较高的持久塑性。600C以上时，材料抗氧化能力显著下降，氧化膜易脱落。长期在540570C运行时，会产生碳化物球化现象，使强度降低。材料焊接和加工工艺性能良好。因此广泛用于壁温小于580C的过热器管和汽温小于545C的蒸汽管道上。（4）12cr2mowvtib（钢研102）材料的耐热性较高、有较高的持久强度，其机械结果性能良好，但对焊接和热处理要求较高，稳定性较差。主要用于壁温在600620C以下的高温过热器管和高温再热器管。在新设计的电站锅炉中逐渐被其它新材料（如t22、t91和tp304h等）取代。（5）t91（p91）属于马氏体不锈钢，具有较高的抗拉强度、高温蠕变强度和高温持久强度、高的韧性和高的抗氧化能力，有低的热膨胀系数和良好的导热性能。