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TP 304h 奧氏體不鏽鋼再熱器管斷裂分析

文章作者:不鏽鋼管編輯 人氣: 發表時間:2020-09-09 12:11:38

(1)大直徑鋼管斷裂失效概況
一座電廠配有兩套從意大利GIE公司進口的25,000千瓦發電設備。設備中鍋爐高溫段再熱器采用50 的TP  304h  奧氏體不鏽鋼管和3.6 mm鋼管製成。設備應在安裝前通過海運運輸6個月,並在海邊放置約2年。設計溫度為540,570-590,壓力為33.3426105帕(34kgf/cm2)。其中,1 #設備鍋爐再熱器安裝後,通過水壓試驗發現部分管道有泄漏。分析了泄漏管道失效的原因,並對2#爐管高溫段再熱器未安裝的管道進行了檢查。
(2)抽樣
從1號和2號鍋爐的排氣管、直管、彎管和備用管中取樣進行分析。其中,16個樣品取自1個爐管,10個樣品取自2個爐管。
(3)故障分析和檢查
(1)化學分析分析了各種大直徑鋼管材料的化學成分。結果如下:
化學分析結果表明,該鋼的化學成分符合美國材料試驗標準。
(2)宏觀檢查L爐部分管子外壁較輕,氧化皮較薄,呈褐色;有大斑點的;有些管子的外壁粗糙,有厚的氧化皮和灰棕色。爐管外壁的一部分塗有瀝青。除去瀝青後,表麵光滑,氧化皮薄而呈棕色。清除瀝青後,管外壁部分表麵粗糙,氧化皮較厚,呈灰褐色。
(3)金相檢驗樣品經高氯酸電解拋光和10%鉻酸電解腐蝕後觀察:均為奧氏體組織,晶粒度不均勻,大直徑鋼管外壁出現不同程度的微裂304鋼管紋,嚴重裂紋深度約2mm。同時,不同程度地存在晶間腐蝕。晶間腐蝕深度可達1.8毫米。
觀察發現,大直徑鋼管內壁有輕微的晶間腐蝕,腐蝕深度約為0.1 ~ 0.25毫米
(4)討論
(1)金相觀察表明,大直徑鋼管的裂紋由外向內延伸,形成的裂紋是點蝕引起的,也可能是表麵晶間腐蝕引起的,沿晶界裂紋向內延伸。裂縫有樹不鏽鋼管廠家幹和樹枝,又細又長。
晶間腐蝕從大直徑厚壁鋼管的外壁發展到管內壁。
(2)掃描電鏡觀察表明,沿裂紋斷裂後得到的斷口宏觀上是裸露的,沒有塑性變形的痕跡,完全脆性。晶界上仍有小的二次裂紋,晶麵上有腐蝕孔、坑和腐蝕通道,這些都表明。斷裂是由腐蝕引起的,完全屬於脆性斷裂。
(3)電子探針顯微分析表明,斷裂表麵有3.8%的氯離子,鋼管表麵腐蝕坑中有3.4%的氯離子,表明腐蝕坑和裂紋中有含氯離子的腐蝕產物。
(4)腐蝕產物的化學分析表明,腐蝕產物中氯離子含量為4.5%,氯離子含量為20.4%
根據以上分析結果,認為該管為晶間應力腐蝕斷裂。


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