T23钢管材老化性能评估

第 20 卷 第 2 期2007 年 2 月广 东 电 力GUANGDONGELECTRICPOWERVol. 20 No. 2Feb. 2007文 章 编 号 :1007-290X(2007)02-0044-04T23 钢 管 材 老 化 性 能 评 估金 科 1! 聂 铭 2! 范 振 宁 1! 何 凤 生 2! 胡 平 2! 戴 瓦 2(1. 广 东 省 珠 海 发 电 厂 9 广 东 珠 海 519050; 2. 广 东 省 电 力 试 验 研 究 所 9 广 州 510600)摘 要 ! 针 对 珠 海 电 厂 1 号 2 号 机 组 T23 钢 管 出 现 爆 管 现 象 9 对 T23 钢 管 的 显 微 组 织 力 学 性 能 维 氏 硬 度 抗 蒸 汽 氧 化 性 能 进 行 了 测 试 和 分 析 9 指 出 长 期 超 高 温 运 行 是 T23 钢 管 爆 管 的 主 要 原 因 9 为 此 9 提 出 相 应 的 防 范措 施 9 对 今 后 该 种 管 村 在 超 (超 )临 界 机 组 的 大 范 围 应 用 提 供 参 考 和 借 鉴 O关 键 词 ! T23 钢 管 ; 爆 管 ; 显 微 组 织 ; 力 学 性 能 ; 金 相 分 析中 图 分 类 号 ! TG115 文 献 标 志 码 ! BPerformanceEvaluationofT23ste lT ubeAgingJINke1 9NIE Ming2 9FANzhen-ning1 9 HEFeng-sheng2 9 HUPing2 9 DAIyuan2(1 .zhuhai PowerStation9 zhuhai 9 Guangdong5190509 China92 .GuangdongPowerTest 晶 界 碳 化物 粒 子 增 多 尺 寸 粗 化 贝 氏 体 位 向 明 显 分 散 评定 老 化 级 别 为 3. 5- 4 级 022 力 学 性 能 分 析根 据 GB228- 1987 以及 GB/ T 14452- 1993 分 别 对 1 号 2 号 3 号 4 号 管 进 行 了 拉 伸试 验 和 抗 弯 试 验 试 验 结 果 见 表 2 所 示 0表 2 室 温 拉 伸 性 能 试 验 结 果管 材1 号 管2 号 管3 号 管4 号 管原 始 管 材ASME 标 准6s/ MPa370460440512. 52 4006b/ MPa5505155755506102 5105/2121232324. 52 20b/67677169注 : 2002 年 曾 对 CASE2199( 63. 5 mm3. 5 mm原 始 管 材 进 行 过金 相 及 机 械 性 能 分 析 0从 表 2 可 以 看 出 管 子 经 过 一 段 时 间 运 行 后力 学 性 能 下 降 较 为 明 显 以 2 号 管 为 例 其 抗 拉 强度 已 下 降 近 100 MPa 接 近 ASME 规 定 的 下限 值 023 维 氏 硬 度 测 试用 台 式 硬 度 计 对 4 根 管 的 宏 观 硬 度 进 行 了 测定 采 用 维 氏 硬 度 法 每 根 管 上 每 转 90 测 一 个 位置 测 量 位 置 在 环 的 中 线 上 0 据 此 要 求 在 每 个 管上 确 定 了 4 个 测 量 位 置 标 注 为 位 置 1 (0 位 置2 (90 位 置 3 (180 位 置 4 (270 0 测 量 结 果 见表 3024 抗 蒸 汽 氧 化 性 能 测 试测 量 了 4 根 管 件 内 壁 氧 化 膜 厚 度 结 果 是 : 1号 管 0. 29 0. 31 mm; 2 号 管 0. 40 0. 43 mm; 3号 管 0. 12 0. 15 mm; 4 号 管 0. 20 0. 22 mm0 可见 2 号 管 的 内 壁 氧 化 膜 厚 度 明 显 高 于 其 余 管 的 内 壁氧 化 膜 厚 度 0 图 2 给 出 了 4 根 管 件 内 壁 氧 化 膜 的 金相 形 貌 0 图 2 试 样 内 壁 氧 化 膜 情 况第 2 期位 1 号 管金 科 等 T23 钢 管 材 老 化 性 能 评 估表 3 4 根 管 截 面 中 线 处 的 基 体 维 氏 硬 度 值2 号 管3 号 管4 号 管47置 实 测 值 平 均 值 实 测 值 平 均 值 实 测 值 平 均 值 实 测 值 平 均 值1 166. 0 9166. 0 9168. 0 9165. 0 166. 3 161. 09 61. 0 9164. 5 9160. 0 161. 6 179. 09 71. 0 9177. 0 9177. 0 176. 0 170. 59 71. 5 9170. 5 9172. 0 171. 12 168. 5 9167. 0 9165. 5 9168. 5 167. 4 162. 59 61. 5 9165. 5 9159. 5 162. 3 172. 0 9177. 0 9173. 0 9176. 5 174. 6 169. 5 9169. 0170. 0 9172. 0 170. 13 172. 5 9165. 5 9164. 5 9166. 5 168. 9 160. 59 61. 5 9162. 0 9158. 5 160. 5 173. 0 9176. 59 71. 5 9170. 0 172. 8 171. 0 9178. 5 9178. 0 9177. 5 176. 34 167.59168.59166.59165.0 166.9 162.0961.09163.09163.5 162.4 173.09170.59172.59173.5 172.4 174.09173.59173.09169.0 172.425 分 析 与 讨 论所 取 样 的 4 根 管 均 位 于 三 级 再 热 器 出 口 联 箱 上的 三 通 处 9 由 于 蒸 汽 温 度 的 偏 差 问 题 一 直 未 得 到 彻底 解 决 9 导 致 三 通 处 管 屏 金 属 壁 温 相 对 较 高 ; 四 根管 中 92 号 管 温 度 最 高 9 部 分 时 间 壁 温 波 动 在 590610 之 间 9 高 于 其 长 期 抗 氧 化 温 度 (582 9导 致 其 显 微 组 织 老 化 过 快 9 力 学 性 能 下 降 迅 速 o3 结 论T23 钢 的 长 期 抗 氧 化 温 度 为 582 9 若 长 期 高于 此 温 度 上 运 行 9 会 对 其 组 织 及 性 能 产 生 影 响 9 表现 为 显 微 组 织 老 化 9 力 学 性 能 下 降 9 导 致 使 用 寿 命降 低 o应 进 一 步 开 展 T23 钢 管 子 长 期 运 行 条 件 下 组织 (如 革 取 碳 化 物 相 分 析 蠕 变 损 伤 评 价 及 高 温 性能 (如 蠕 变 持 久 强 度 高 温 短 时 拉 伸 强 度 的 研 究 9进 行 剩 余 寿 命 评 估 o由 于 存 在 再 热 器 蒸 汽 温 度 偏 差 问 题 9 导 致 部 分管 屏 会 产 生 超 温 9 应 利 用 大 小 修 机 会 9 加 强 对 二 再热 器 三 级 再 热 器 的 监 督 检 查 9 对 整 个 再 热 器 的 材料 老 化 状 况 有 全 面 的 掌 握 和 了 解 o珠 海 1 号 2 号 锅 炉 使 用 的 T23(CASE21999T122(CASE21809TP347HFG 等 钢 种 9 在 国 内 使用 最 早 9 运 行 时 间 最 长 9 应 用 范 围 广 泛 (包 括 过 热器 再 热 器 的 各 个 部 位 o 对 于 这 些 在 超 (超 临 界机 组 刚 开 始 大 规 模 使 用 的 新 钢 种 9 跟 踪 其 运 行 期 间组 织 性 能 的 变 化 规 律 9 具 有 极 大 的 参 考 价 值 o参 考 文 献 !1