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电厂锅炉水冷壁氢腐蚀爆管 |
作 者: 山东成远实业有限公司 |
当金属和周围介质接触时，由于发生化学作用和电化学作用而引起的破坏叫做金属腐蚀。金属腐蚀现象十分普遍。电站金属材料可发生氢腐蚀、氧腐蚀、硫腐蚀、应力腐蚀等多种腐蚀。在高温高压下，钢中的碳及渗碳体与渗入的氢发生反应，生成甲烷，致使钢内部脱碳并形成裂纹，称之为氢腐蚀。氢腐蚀是一种不可逆的反应，形成速度快，破坏性强，对电厂的安全生产造成很大威胁。国内不少电站锅炉都发生过水冷壁管的氢腐蚀事故，不仅严重影响了电厂的安全运行、经济效益，而且带来了不利的社会影响。
为减少此类事故的发生，有必要对水冷壁氢腐蚀爆管进行分析与探讨。
一、氢腐蚀爆管的判定
水冷壁发生爆管的原因是多种多样的。水冷壁发生爆管后，要从多方面对爆管的性质进行判定。
水冷壁氢腐蚀爆管的一般判定程序如下。
1 宏观分析
氢腐蚀主要发生在水冷壁管的向火侧的高负荷区。水冷壁氢腐蚀爆管的宏观形貌。爆口附近管径基本没有胀粗，边缘粗钝，爆口管壁减薄较少，呈脆性破坏。管壁内表面有明显的腐蚀区，腐蚀区内可见大小不一、深度不等的的腐蚀坑，蚀坑呈溃疡状，有弯弯曲曲的小沟道。腐蚀产物可用锐器剥离。爆口处管内壁有坚硬的褐红色腐蚀产物，内壁腐蚀使管壁减薄，在最薄处爆管。
2 微观分析
对爆破管进行金相分析，观察裂纹的形态、深度及金相组织情况，结果如下：
1.抛光后(未浸蚀)，在显微镜下观察爆口处和管内壁，发现存在大量黑色弯曲状微裂纹，裂纹内无腐蚀产物。
2.爆口处浸蚀后的试样。图中基体组织为铁素体加珠光体。在整个视野内，珠光体量明显减少，黑色条状为晶间微裂纹。从管壁的内表面一直深入到基体的内部，数量极多。裂纹在脱碳层内产生，离内壁愈近处，晶间裂纹较多，珠光体量明显减少;离内壁愈远处，晶间裂纹较少，珠光体量接近正常。小裂纹呈网状分布，大裂纹是由大量的微小裂纹组成。只要有裂纹经过的地方，就会有明显的脱碳现象，脱碳程度由内壁向外壁逐渐减少。管内壁的金相组织，珠光体已完全消失，形成了脱碳层，这是氢与钢中的碳结合所造成的。这些微裂纹破坏金属晶粒之间的联系，致使金属的强度和塑性降低。塑性变形能力降低的水冷壁管在外力的作用下，最终发生脆性破坏。
3. 脱碳层与正常金相组织之间的过渡区。离开内壁愈近的，则晶间裂纹较多，而珠光体量变少;离开内壁愈远的，则晶间裂纹较少，而珠光体量变多。
4. 离开腐蚀区较远处水冷壁管母材金相组织正常，未发现晶间裂纹，也没有脱碳现象，其金相组织为正常组织。
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