余热锅炉换热管失效分析_卢芳
浅析我国火力电站锅炉受热面管常见失效形式
浅析我国火力电站锅炉受热面管常见失效形式摘要：我国电力工业快速发展的同时也面临着许多发展前进道路上无法回避的问题。
本文以国内火力电站多年运行中出现的实际问题为基础，归纳总结了受热面管比较常见的一些失效形式，为采取针对性的措施提供帮助。
希望在机组精准检修的发展趋势下为专项的受热面管防磨防爆工作带来借鉴。
关键词：锅炉；受热面管；失效形式；防磨防爆我国电力行业随着国民经济高速发展的大潮，得到了快速充分的发展。
全国范围内相继出现了300MW、600MW机组，甚至还有1000MW以上的超超临界机组。
机组的运行参数不断提高，令其使用的金属材料面对着更加严苛的工作环境。
在火力电站中锅炉的受热面管工作环境最为复杂恶劣，最容易出现问题。
火力电站事故70%发生在锅炉，而锅炉事故60%～70%发生在受热面。
受热面管失效随着服役时间增加有逐年上升的趋势。
本文归纳总结了受热面管常见的几种失效形式，为做好锅炉受热面管防磨防爆工作提供帮助。
1、长期过热长期过热是指管子长期工作在设计温度之上，但低于金属材料使用上限温度，超温的幅度不大但是时间较长。
金属材料内部发生了高温蠕变，在高温恒定应力环境下，发生缓慢但又连续的塑性变形。
蠕变发生后使钢材的组织缓慢发生变化，导致钢的抗拉强度和屈服强度降低，韧性下降，脆性增加[1]，蠕变极限和持久强度均下降，使材质老化，寿命缩短。
一般情况下碳素钢超过300℃，合金钢超过400℃，就会出现蠕变。
以电站常见的珠光体耐热钢12Cr1MoV为例，正常金相组织为铁素体+片状珠光体，在长期的高温高压运行中，珠光体组织中的片状碳化物逐渐球化，并且在晶界处聚集长大。
根据DL773标准，珠光体球化分为五级，随着分级的增加材料组织老化加剧，高温力学性能下降。
当珠光体球化达到五级时，组织严重老化，已经不能保证管子的安全运行，必须立即更换。
当温度越高，压力越大，老化的速度就越快，性能下降也就越明显，运行中爆管的可能性就越高。
试论锅炉受热面管失效分析与思考
是， 在省煤 器管方面 ， 仔 细检查 防磨装景 是否 出现脱落 及变形 的情况 ； 省
“ 四管 ” 检查 ， 应该 注 重 以下几 个部 分 ：
一
问题 ， 所以， 为了更为有效保证发电厂的安全且经济性运行 ， 很有必要对于锅炉 受 热面 的失 效 问题进 行分 析和探 讨 ， 以便提 出相 关 的有 效的 防治措 施 。
这里 在实 际 的基 础上 ， 针对 某公 司 的锅炉为 例进 行分析 ， 通 过统 计该 公司
处理 过热器 的局部烟 气走廊 是否存在 于管排 靠墙位 置 ； 对 于全大 屏过 热器管 夹 管和 管子 之 间的磨 损进 行检 查 ； 抽样 检 测过 热器管 的厚 度 。 ３ ２ 防止 锅炉 ” 四管” 失效 泄 漏采 取 的措 施 探讨
锅炉受热面管主要有水冷壁管、 省煤器管、 过热器管、 再热器管， 俗称“ 锅炉 四管 ” 。 受 热面在 锅炉 中所处 的位 置不 同 ， 其工作 环境 有较 大 的羞异 ， 受 热面 失 效 的情 况也各 不相 同 ； 此外 ， 锅炉 燃烧 的煤质 不 同、 运 行工 况不 同 ， 受热面 失 效 的情 况 也各不 相 同。 本 文仅就 常见 失效 类型进 行综 合分析 ， 揭示 出热管 失效 的 本质 机理 ， 掌握热 管失效 的规律 ， 提 出根治和 预防 的方法和 措施 ， 建立 热管失 效 的优化管理系统， 指导涉及锅炉受热面管失效的每一环节的技术行为， 将热管 失 效降 到最 低程 度 ， 直 至彻 底根 治 。 锅 炉受 热面 管常 见失 效 方 式 ： 长时 超温 爆 管、 短 时超 温爆管 、 机 械磨 损 、 腐蚀性 热疲 劳裂 纹 、 材质 不 良和焊接 质量 不佳 引 发 的爆 管 ２ 危 謇锅炉 受 热面 失效 的 因素 分析与 探 讨 第一 ， 炉 内受热 面 的传 热能力 会受 到结 垢 、 结 渣 的影 响 ， 而使 之进 一步 降 低。 受 热面 的导 热系数 一般 都 比较小 ， 这样 随着 上面 不断沉 积 的污染 物而 造成 很 大的 热阻 ， 一般 来说 ， 对于 水冷壁 的传 热能力来 说 ， 在经过几 个小 时的黏着 污 染 物之 后 ， 会使之 降低 ３ ０ ％￣ ５ ０ ％ 左右， 造 成上 移炉 内火焰 中心 的 问题 ， 以及提 高
锅炉高温过热器弯管的失效分析_1
锅炉高温过热器弯管的失效分析发布时间：2022-07-16T01:06:55.532Z 来源：《科学与技术》2022年第5期3月作者：林建伟[导读] 锅炉高温过热器管发生了爆管时对爆口管段取样，通过各项试验检测林建伟身份证号：******************摘要：锅炉高温过热器管发生了爆管时对爆口管段取样，通过各项试验检测，分析导致爆管产生的原因是，管子力学性能较差，存在焊接缺陷，在焊接应力及连续交变等外加应力的作用下，最终发生横向脆性断裂。
锅炉工作在高温高压环境中，锅炉受热面广泛接触烟、火、水、蒸汽等物质，这些物质在一定条件下会加速锅炉部件的腐蚀；在锅炉爆管事故中，过热器管、管子等小管子部件引起的停炉事故损失最大，因此分析锅炉受热面管在各种复杂工况下的安全运行对整个锅炉机组的连续运行具有重要意义。
关键词：锅炉高温；过热器弯管引言作为火力发电厂锅炉四大管道之一，高温过热器管的作用是加热饱和蒸汽定压，使其变成过热蒸汽。
在锅炉中，过热器是复杂性最强的受热面，受热面管壁以及管内蒸汽具有较高的温度，高温烟气会对受热面展开辐射换热和对流换热。
当受热面受到高温腐蚀、烟气腐蚀或锅炉结构不合理减小受热面管内壁通流流量的时候，通常会导致一些管壁温度高于规定温度，降低热稳定性，甚至导致受热面管壁温度过高、爆管等。
锅炉高温过热器联箱接管座角的焊缝出现裂纹，会导致裂纹的不断扩展，使得过热器发生管爆事故。
管爆事故的发生，不仅会给机组设备带来不可挽回的经济损失，同时也会给锅炉的经济安全生产带来潜在危险。
过热器直接影响着锅炉的经济性和安全性，其运行状况即对主蒸汽品质造成了影响，同时又与锅炉运行的安全性息息相关。
1锅炉高温过热器弯管的失效现状1.1管壁结垢问题锅炉受热面管壁结垢问题是导致其失效的重要原因。
因为管路受热面管道壁结垢现象能够引发管道热阻的上升问题，影响管壁的传热效果。
水垢产生的原因是高温环境下，盐发生反应形成的。
锅炉管失效分析与寿命评估
1.6 锅炉管失效的主要分析方法
锅炉管失效的主要分析方法是金相分析方法，先是从 锅炉上取下失效管段，进行初步检查并收集背景资料， 然后进行试验室分析。必要时在有条件的情况下也可 进行断口的扫描电镜分析及垢样的能谱分析。
1.6 锅炉管失效的主要分析方法（1）
—— 取样
为使试验室分析取得最多信息，应在取样时尽可能保 持现场状态。注意不应清理任何灰或火侧沉积物，因 为分析这些沉积物常常可能找出与失效有关的信息。
取样范围根据分析的要求有所不同，一般应考虑包括： 原始管样：最好是与失效管同一批生产的管样； 运行样品：使用状态相似或不同，尚未失效的运行样
品或维修更换样品； 以往失效样品：历史上曾发生过的类似失效； 当前失效管样：失效开裂、爆漏的失效样品。
1.6 锅炉管失效的主要分析方法（2）
1.5 过热器和再热器的特点（1）
过热器和再热器的作用是将饱和蒸汽加热成具有较高温度的过热蒸汽， 再送往汽轮机做功。由于过热器内流动的蒸汽温度较高，其传热性能 则降低。由于各段过热器过热蒸汽温度不同，烟气温度不同和受热条 件不同，过热器管壁金属温度与过热蒸汽温度之间的差值不同，一般 过热器管的金属壁温较过热蒸汽温度高20～100℃。
大多数水冷壁和省煤器管是用普通碳钢（SA210、SA192）制造的， 少数使用了低Cr铁素体钢（SA213T11、15CrMo），在欧洲，对下 部水冷壁的高热负荷区域常使用低合金钢（T11）。在中国，大多数 使用20g材料。
1.5 水冷壁和省煤器的特点（2）
在一定锅炉压力下，水冷壁管和省煤器管的使用温度最高至蒸汽饱和 温度，大多数情况下金属设计温度不会超过400℃，由于这一温度下 的管材处于弹性变形范围（不在蠕变范围内），因而管子原始设计具 有无限寿命。
高效换热器换热管失效分析
工作介 质 的腐蚀 性 、 热管 束 的振 动 等 因素 造 成 换 换热器 局部 或整 体失 效 。笔者 所论 述 的失效设 备
为 Ｅ ５ １缩放 管高效 管 壳 式 换 热 器 ， 要失 效 部 １０ 主
位位 于管 板 内侧与 换热 管连 接处 ， ２ 有 ０多条换 热
管发 生泄 漏 ， 热管 外径 为 １ ｍ 内径 为 １ ｍｍ， 换 ８ ｍ， ３
析， 能谱 区域 如 图 ３所 示 ， 析 结 果 见 表 １ 分 。从 表
发 现管 内表 面 晶间腐 蚀痕迹 明显 ， 内壁部位 存在 且
１中可 以 看 出 ， 面 覆 盖 物 中含 有 ｃ 元 素 ， 明 断 １ 说 换热 管 内表 面 的腐 蚀 产 物 中含 较 高 水 平 的 Ｃ 元 ｌ
分 析 ， 定 了其 失 效 的 主要 原 因是 应 力 腐蚀 ， 时针 对 失效 发 生 的原 因提 出 了相 应 的预 防措 施 。 确 同 关 键 词 换 热 器 中图分类号 换 热 管 应 力腐 蚀 失效 分 析 文 献标 识 码 Ｂ 文章 编 号 ０５ — ９ （０ １ ０ －３４０ ２ ４６ ４ ２ １ ）３０ ６ － ０ ３
３４ ６
化
工
机
械
２ １ 矩 ０ １
高效 换 热 器 换 热 管 失效 分 析
马 小 明 余 启 超
（ 南 理 工 大 学机 械 与汽 车 工 程 学 院 ） 华
摘
要
通 过 对 高效 换 热 器换 热 管进 行 宏 观 观 察 、 观 观 察 、 相 、 微 金 ｘ射 线 荧光 和 ｘ射 线 衍 射 等 方 面 的
敏感 性介 质 。 表 ２ 换热管管间垢样 Ｘ射线荧光分析结果 ％
某燃气锅炉过热器管失效分析及预防措施
某燃气锅炉过热器管失效分析及预防措施李均昊，刘宏村，雷正义（眉山市特种设备监督检验所，四川眉山620000）摘要：针对某100t/h 燃气蒸汽锅炉在安装调试运行阶段低温过热器管泄漏事故，通过采用渗透检测、力学性能试验、金相分析、扫描电镜及能谱分析等检测方法，对该锅炉低温过热器管泄漏原因进行了试验分析，提出了该类型锅炉在制造或安装阶段质量控制的优化方案，对同类型锅炉制造和安装质量控制及检验检测提供了一定的参考依据。
关键词：低温过热器；失效分析；裂纹；扫描电镜；金相分析；能谱分析中图分类号：TM621.2文献标志码：B文章编号：1671-0320（2024）02-0047-050引言锅炉过热器管在运行过程中，其外部承受着高温作用，内部承受着因各种压力而引起的应力以及制造和焊接过程中残留的应力。
过热器管在锅炉整个运行过程中所受的力是非常复杂的，因此要求过热器管材料必须具备有足够的热疲劳强度、蠕变强度、良好的冲击韧性、抗氧化性、组织稳定性和热加工工艺性以及良好的焊接性[1]。
12Cr1MoVG 钢材是目前亚临界以下电站锅炉低温过热器管广泛采用的制造材料，该钢材具有较高的抗氧化性及热强性，以及良好的工艺性与焊接性能。
某公司新安装一台燃气蒸汽锅炉（锅炉型号：NG-100/4.0/400-Q ），低温过热器管规格d 42×4mm ，材质选用GB/T 5310—2017《高压锅炉用无缝钢管》中提出的12Cr1MoVG 钢材。
在168h 试运行阶段，低温过热器管发生泄漏事故。
经宏观和渗透检测，发现裂纹均为横向裂纹，且均出现在弯管处，过热器外观无异常情况。
在电站锅炉中，12Cr1MoVG 钢材的失效原因多为过热器长期处于高温状态下运行而引起的过热、疲劳开裂、高温氧腐蚀、高温蠕变等失效模式而导致的韧性或脆性断裂。
然而在锅炉安装试运行阶段发生泄漏事故实属罕见，因此在锅炉制造及安装过程中，从采用的材料和制造工艺2个方面进行失效分析，对保障电站锅炉安全稳定运行具有重要意义。
换热器管束失效分析和防范
联系人ｔ林洪亚．第一作者：林洪亚（１９７９一），硕士研究生．
Ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ ａｕｔｈｏｒ：ＬＩＮ ｈｏｎｇｙａ发生在壳程流体死角区的缝隙里，这些区域可以形成介质的浓差电 池。常发生的区域有：①管子与管板焊接接头的缝隙，由于缝隙里的流体无法流动，造成缝 隙内外的介质的浓度差，在电化学作用下会引发缝隙腐蚀；②管子和折流板之间存在间隙， 容易引起缝隙腐蚀；③污垢的附着部位也会引起缝隙腐蚀，在壁面形成局部深坑，引起应力 集中。 １－１．３冲刷引起的腐蚀主要发生在管子入口处，由于流体收缩而造成，特别是含固体悬 浮物的液体更容易产生冲刷腐蚀，被冲刷腐蚀的部位，常有典型的沟状、洼状或波纹状等外 观特征［１］１。 １．２腐蚀防护措施
５９２
［薹至】
换热器管束失效分析与防范
林洪亚，林榕端
’（广西大学化学化工学院，广西南宁５３０００４）
摘要：管柬是换热器、废热锅炉、蒸发设备的重要组成部分。也是这些设备中最容易失效的部件之一。本
文分析了引起管束失效的原因并提出防范措施。
关键词：换热器；管柬ｌ失效分析；防范措施
中图分类号：ＴＫｌ７２
文献标识码：Ａ
５９ｌ
管子的最大无支撑跨长。其次也可采用变更管子材料或增加管子壁厚与直径的办法，但现实 意义不大； ２．２．３ 加大壳程流体入口管径或在入口加装防冲板 这种方法不仅可以避免流体直接对接 管处管束的横向冲刷产生的振动，还可以避免冲刷腐蚀，对流速高特别是含固体颗粒时尤为 适合； ２．２．４ 管子的材料要比折流板材料硬度高 在制造条件许可下，适当减少管子和折流板管 孔之间的间隙，或者加大折流板厚度，都能有效减轻管子与折流板之间的剪切作用； ２．２．５ 变更折流板的形式 折流杆或条状支承都能卓有成效地解决振动问题； ２．２．６检修时，可适当调整折流板位置，避免管子的重复磨损。
余热锅炉管道失效分析
余热锅炉管道失效分析摘要：某厂的SA－178A余热锅炉炉管运行过程中爆裂，经过现场工况调查和失效管道的宏观和微观检测分析、化学成分分析、金相夹杂及腐蚀产物分析，并结合管道的实际服役环境特点，给予了相应理论分析，找到了发生爆裂的原因，并提出了解决方案。
关键词：锅炉炉管腐蚀蠕变Abstract: this is on a tube burst of the running exhaust-heat boiler SA-178A in a factory. After investing the local work condition, and analyzing several factors of the failure tube, such as, the macroscopic and microscopic examination, the chemical composition, the assessment of impurity and the corrosion product, the writer provides the corresponding academic analysis, found out the reasons of the tube burst, and at last proposed the solution.Keywords: boiler tube corrosioncreep一．引言受某化工厂委托，对该厂的SA－178A余热锅炉换热器管发生的外部严重减薄以致引起管道爆裂的腐蚀问题进行有关腐蚀失效分析。
经过现场工况调查和失效管道的宏观和微观检测分析、化学成分分析、金相夹杂及腐蚀产物分析，并结合管道的实际服役环境特点，给予了相应理论分析，并给出了腐蚀原因和初步解决方案，以便厂方对该设备进行改进和维修，提高生产效益和安全程度。
二．概述该厂的余热锅炉结构如图1所示，是一种直管管壳式热交换器。
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图 ３ Ｉｎｃｏｌｌｙ ８００ 合 金 换 热 管 内 壁 金 相 组 织
通常情况下，硫 化 物 对 镍 基 合 金 会 产 生 严 重 的 腐蚀 ，但 ［７－１０］ 对 换 热 管 内 壁 金 相 组 织 检 验 未 发 现 明 显的低熔点硫化物 腐 蚀 层，可 见 管 程 内 介 质 酸 性 气 硫化物含量较低。
该余 热 锅 炉 的 管 程 介 质 为 酸 性 气 体，设 计 温 度 ４００ ℃／５００ ℃，实 际 工 作 温 度 １ ０８０ ℃，设 计 压 力 ０．０９２ ＭＰａ，工 作 压 力 ０．００１ ６ ＭＰａ；壳 程 介 质 为 水、水蒸气，设计温度２７０ ℃，工作温度２６０ ℃，设计 压力５．０ ＭＰａ，工作 压 力 ４．６ ＭＰａ。 其 换 热 管 外 径
实际测量发现设 备 最 高 工 作 温 度 达 到 了 １ ０８０ ℃， 故该设备存在超高温服役情形。
２．１ 金 相 组 织 检 验
在靠近管板部位的换热管内壁预制金相试样观 察金相组织，发现组织为正常的奥氏体 组 织（图 ３）， 在晶界间含有少量的析出物。
图 １ 热 交 换 器 近 管 板 处 宏 观 腐 蚀 形 貌
· ７５ ·
图 ５ 换 热 管 内 壁 扫 描 电 镜 分 析 结 果
３ Ｆｌｕｅｎｔ模 拟 研 究
体由湍流逐渐变为层流流动。这个现象可以解释距 离换热管口３５ ｍｍ 处 大 量 换 热 管 出 现 腐 蚀 沟 槽 的
根据 宏 观 检 验 结 果，换 热 管 壁 厚 沿 纵 向 均 呈 不 原因。从图７中还 可 以 看 到，进 口 中 心 处 的 介 质 流
出于 模 型 简 化 的 需 要，此 处 仅 用 １ 根 换 热 管 进 行模拟分析，简化后 施 加 在 模 型 热 流 侧 流 量 为 热 流
侧实际总流量除以 总 管 数，施 加 在 冷 流 侧 流 量 为 冷
流侧实际总流量除 以 总 管 数，简 化 后 的 换 热 管 模 型
见 图 ６。
图 ７ 近 管 口 处 流 体 流 动 速 度 分 布
少见，故采用 Ｆｌｕｅｎｔ模拟软件进行流体流 动 与 温 度 ［１６，１７］指出，通常情况下，换热管入口、硬垢物下游
场的模拟计算加以定性分析 。 ［１２－１４］
和焊缝下游经常发生此类腐蚀现象。
３．１ 模 型
根据能量平衡理论进 行 以 下 假 设［１５］：① ９５０ 根 换热管换 热 效 率 相 同。 ② ９５０ 根 换 热 管 不 发 生 堵 塞，流量相等。③ 忽略辐射换热的影响。
第４５卷 第２期 石 油 化 工 设 备 Ｖｏｌ．４５ Ｎｏ．２ ２０１６年３月 ＰＥＴＲＯ－ＣＨＥＭＩＣＡＬ ＥＱＵＩＰＭＥＮＴ Ｍａｒ．２０１６
文章编号：１０００－７４６６（２０１６）０２－００７３－０００４ ①
１ 换 热 管 宏 观 腐 蚀 形 貌 检 查
现 场 检 查 发 现 ，锅 炉 换 热 管 外 壁 呈 黑 色 ，附 着 有
① 收稿日期：２０１５－１１－１０ 作 者 简 介 ： 卢 芳 （１９８７－），女 ，浙 江 金 华 人 ，工 程 师 ，硕 士 ，现 从 事 热 交 换 器 开 发 设 计 工 作 。
７６．４ ｍｍ、壁 厚 ６．１ ｍｍ、长 ７ ０００ ｍｍ，共 计 ９５０ 根 ， 材 质 为Ｉｎｃｏｌｌｙ ８００。
此设 备 使 用 工 况 恶 劣，投 用 以 来 频 繁 发 生 换 热 管 管 头 失 效 故 障 ，严 重 影 响 装 置 的 安 全 长 周 期 运 行 ， 故对其进行失效分析。
２．２ 腐 蚀 垢 物 分 析
采用扫描电镜能谱分析仪（ＥＤＳ）和 Ｘ－ｒａｙ衍 射 仪对腐蚀产物元素 和 物 相 结 构 分 别 进 行 分 析，能 谱 分 析 结 果 见 图 ４。
图 ２ 换 热 管 宏 观 腐 蚀 形 貌
２ 换 热 管 材 料 性 能 测 试
对换 热 管 取 样 进 行 化 学 成 分 测 定，测 试 结 果 显 示，其化学成 分 符 合 《ＡＳＭＥ 锅 炉 及 压 力 容 器 规 范 国际性规范Ⅱ 材料 Ｂ 篇 铁基材料 ＳＢ１６３无缝镍 和镍合金冷凝器及热 交 换 器 管 子》［４］中 Ｎｉ－Ｆｅ－Ｃｒ合 金 ＵＮＳ Ｎ０８８００的要求，为了检验材料是 否 在 使 用 过程中造成损伤还需进行微观测试。
图 ４ 换 热 管 内 壁 腐 蚀 产 物 能 谱 分 析 结 果
由图４可见，产物中含有较多的 Ｏ、Ｓ、Ｎａ和 Ｆｅ 元 素 。 取 换 热 管 内 壁 绿 色 、黑 色 、近 基 体 灰 色 腐 蚀 产 物，采用 Ｘ－ｒａｙ 衍 射 仪 对 其 进 行 物 相 结 构 分 析 ， ［１１］ 结 果 显 示，绿 色 产 物 主 要 成 分 为 ＦｅＡｌ２Ｏ４、 Ｎｉ２Ｖ２Ｏ７，黑 色 产 物 主 要 成 分 为 ＳｉＯ２、ＦｅＳＯ４，近 基 体产物的主要成 分 为 Ｎｉ２Ｖ２Ｏ７、ＶＯＰＯ４。 黑 色 产 物 中的硫酸盐混合物有较大的腐蚀性。
为了 观 察 整 根 换 热 管 管 壁 温 度 分 布 情 况，从 管
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石 油 化 工 设 备 ２０１６年 第４５卷
少 量 铁 锈 色 垢 物 ，无 明 显 氧 化 、腐 蚀 痕 迹 。 靠 近 管 板 处管头内壁 有 较 厚 的 腐 蚀 产 物，产 物 呈 白 色、淡 绿 色，且管壁存在不 均 匀 减 薄，距 管 板 头 约 ３５ ｍｍ 处 开始出现明显的腐蚀沟槽（图１）。对 锅 炉 管 板 与 换 热管间接头进行渗 透 检 验，管 板 角 焊 缝 处 未 发 现 裂 纹性缺陷。沿换热管纵向剖开后管子内壁腐蚀形貌 见图２。由图 ２ 可 见，锅 炉 管 内 壁 附 着 有 较 厚 的 淡 绿色腐蚀 产 物。 沿 锅 炉 管 纵 向 对 管 子 壁 厚 进 行 测 定，每隔３０ｍｍ 测 １ 个 点，以 近 管 板 头 处 为 起 点 测 定 ，测 试 结 果 发 现 每 根 锅 炉 管 壁 厚 均 呈 现 一 定 减 薄 ， 最 大 减 薄 量 为 ４．８０ ｍｍ，最 小 减 薄 量 为 ３．６０ ｍｍ。
２．３ 扫 描 电 镜 分 析
除 去 换 热 管 内 壁 绿 色 、黑 色 、近 基 体 灰 色 腐 蚀 产 物 后 ，清 洗 换 热 管 内 壁 并 在 扫 描 电 镜 下 观 察 分 析 ，发 现沿奥氏体晶 界 有 大 量 析 出 物 （图 ５），系 典 型 的 高 温过热结果。
第２期 卢 芳，等：余热锅炉换热管失效分析
Ｆａｉｌｕｒｅ Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ Ｗａｓｔｅ Ｈｅａｔ Ｂｏｉｌｅｒ Ｈｅａｔ Ｅｘｃｈａｎｇｅ Ｔｕｂｅ
ＬＵ Ｆａｎｇ，ＳＵＮ Ｈａｉ－ｓｈｅｎｇ，ＭＩＡＯ Ｇａｎｇ （Ｌａｎｐｅｃ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ Ｌｉｍｉｔｅｄ，Ｌａｎｚｈｏｕ ７３００７０，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂｌｏｃｋ ｈａｐｐｅｎｅｄ ｉｎ ｗａｓｔｅ ｈｅａｔ ｂｏｉｌｅｒ Ｉｎｃｏｌｌｙ ８００ｎｉｃｋｅｌ－ｂａｓｅｄ ａｌｌｏｙ ｈｅａｔ ｅｘｃｈａｎｇｅ ｔｕｂｅｓ
均匀减薄趋 势，最 大 减 薄 量 为 ４．８０ ｍｍ，最 小 减 薄 速为３６ｍ／ｓ，由 于 换 热 管 口 的 边 缘 效 应，导 致 管 内
量为３．６０ｍｍ，距管板头约３５ｍｍ 处有大量换热管 壁距 离 管 板４０ｍｍ左 右 处 发 生 湍 流，流 速 增 加 至
出现明显的腐蚀沟 槽，发 生 此 腐 蚀 情 形 的 案 例 非 常 ５０ｍ／ｓ，使 换 热 管 内 壁 发 生 流 体 加 速 腐 蚀。 文 献
经 查 阅 相 关 标 准 可 知，ＧＢ １５０．１～１５０．４— ２０１１《压力容器》［５］中奥氏体不锈钢压力容器所 允 许 采 用 的 最 高 设 计 温 度 为 ７００ ℃，文 献 ［４］中 为 ８００ ℃。而文献［４］和 ＪＢ／Ｔ ４７５６—２００６《镍 及 镍 合 金制压力容器》［６］中 镍 基 合 金 压 力 容 器 所 允 许 采 用 的最高设计温度均为９００～９５０ ℃，固溶态的８００合 金最高许用温度上限为８００ ℃。由此余热锅炉服役 工况参数可知，其 管 程 设 计 温 度 为 ４００～５００ ℃，而