熱電廠水冷壁管氫腐蝕失效及裂紋愈合研究.pdf

1、火電在當(dāng)前和未來幾十年中仍是我國最主要的電力來源。在導(dǎo)致電廠非計劃停工的事故中，70％是鍋爐管事故，鍋爐管事故中有一半是水冷壁管失效引起的。水冷壁管的氫腐蝕失效在水冷壁管的失效形式中是最復(fù)雜、最難以預(yù)測、發(fā)生事故最多的。本文對由蒸汽腐蝕、酸腐蝕、堿腐蝕引起的氫腐蝕失效進(jìn)行了研究，綜合分析了水冷壁管氫腐蝕的失效特征、原因、機(jī)理，同時通過熱處理的方式對氫腐蝕裂紋進(jìn)行了愈合研究。
　　本文的主要實驗結(jié)論如下:
　　1.氫腐蝕失效具

2、有一般特征:沿失效部位管壁橫截面從內(nèi)壁向外壁分布有沿晶界的微裂紋以及組織脫碳現(xiàn)象。微裂紋的數(shù)量和大小、脫碳層厚都與氫腐蝕程度有關(guān)。
　　2.蒸汽腐蝕、酸腐蝕、堿腐蝕導(dǎo)致的氫腐蝕失效又具有各自的獨特之處。蒸汽腐蝕引起的氫腐蝕裂紋內(nèi)部一般無腐蝕產(chǎn)物和氧化產(chǎn)物。宏觀特征是典型的“開窗式”爆口，管壁沒有減薄，向火面內(nèi)表面是有典型特征的氧化鐵垢。酸腐蝕、堿腐蝕引起的氫腐蝕失效向火面內(nèi)表面有腐蝕坑，腐蝕坑前沿的微裂紋內(nèi)存在腐蝕產(chǎn)物。堿腐蝕沿晶

3、界發(fā)展傾向更明顯。酸腐蝕、堿腐蝕導(dǎo)致的氫腐蝕失效宏觀特征表現(xiàn)為水冷壁管向火面內(nèi)表面有疏松的腐蝕產(chǎn)物沉積，并且有積垢、腐蝕坑存在，管壁減薄明顯。引起氫腐蝕失效的原因分別是:向火面管壁局部位置金屬溫度波動或者超溫，當(dāng)溫度達(dá)到一定程度時發(fā)生的;鍋爐水中剩余酸或pH值較低，又或者是水質(zhì)較硬、水中存在Cl元素;爐水中pH值高，或者是爐水中有高濃縮的堿不能隨循環(huán)水出去。
　　3.850℃加熱:保溫1h，10-20μm的裂紋不能愈合;保溫3h，

4、30-40μm的裂紋不能愈合，一些稍小的裂紋能夠愈合;保溫8h，30-40μm的裂紋可以實現(xiàn)愈合，但仍有球狀孔洞存在。900℃加熱:保溫1h，20-30μm的裂紋不能完全愈合;保溫3h，很少40-50μm較淺裂紋發(fā)生愈合，大部分沒有愈合;保溫8h，40-50μm淺裂紋愈合，深裂紋仍沒有完全愈合。950℃加熱:保溫1h，30-40μm較深的裂紋沒有愈合，一些較淺的裂紋愈合;保溫3h，20-30μm的裂紋已經(jīng)大部分實現(xiàn)了愈合;保溫6h，30