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双套管废热锅炉影响高温氧化腐蚀的因素

发布时间:2013-04-26

双套管废热锅炉影响高温氧化腐蚀的因素

碳钢和低合金钢材料在高温蒸汽环境中出现氧化法师现象是不可避免的,腐蚀发生的程度主要由钢的化学成分(主要是Cr、Mo含量)和金属温度所决定。Cr含量越高,抗蒸汽腐蚀性能越好,而Mo元素主要是提高钢的热强行。

关于失效部位金属温度的推断

1.1蒸汽与高于400℃的铁接触时,会在金属与蒸汽接触的表面形成具有一定保护性的致密的Fe3O4氧化膜,从而抑制高温氧化的进一步发展,但对于碳钢及一般低合金刚而言,在500℃以上,这种氧化膜就基本上不能起保护作用了,失效管用的材料为15Mo3,钢中含有一定的钼,其热强性优于碳钢,但抗高温氧化腐蚀性能与碳钢基本相同。该钢一般用于壁温不超过530℃的锅炉或管线。

从壁厚减薄量和运行时间分析

1.2失效锅炉内管壁厚最薄处为1.28mm,椭圆边关壁厚最薄处为4.26mm。最大壁厚减薄量分别为3.57和6.56mm,与实际壁厚相比,分别减薄了77%和64.5%,失效部位的温度介于580~615℃。

1.3从珠光体发生完全球化和硬度降低判断在相同的时间条件下,同种材质钢的珠光体球化程度主要由温度决定,温度越高则球化越严重,从时间鼓凸变形减薄处的金相组织已出现珠光体完全球化并伴有蠕变裂纹和空洞,说明该处的壁温可能已超过了600℃,处于严重的超温运行状态。

1.3有关双套管式废热锅炉

椭圆边关双套管结构的主要薄弱部位在椭圆边关与内外管的链接角焊缝处,由于受力条件恶劣,制造难度大以及难以检验等的影响,因此容器在该部位发生焊缝开裂现象。但从本次发生失效情况来看,失效部位并不是在角焊缝处,失效现象也不是角焊缝开裂,而是发生在内管和椭圆扁管上的减薄泄露和变形部位,因此主要应重点考虑的因素是局部超温问题,而不是制造质量问题。