某厂1号锅炉高过和后屏过管样寿命分析摘要：某厂锅炉在运行时间超过15万小时之后，炉内受热面产生了老化倾向，通过各种检测手段对高温过热器和屏式过热器进行分析，得出了受热面剩余寿命的年限，本文对新、老电厂锅炉受热面的维护管理有一定的借鉴作用。关键词：锅炉受热面老化寿命评估：TK224.2文献标识码：A：1003-9082（2015）06-0322-02一、引言某厂1号炉由东方锅炉厂生产制造的DG1025/177-Ⅱ型炉，为亚临界，一次中间再热、自然循环、全悬吊、平衡通风、燃煤汽包炉。1号机组于1991年8月25日投运，至2013年6月30日检修时累计运行约160177.54小时，启停160次。1号炉高温过热器位于遮烟角后上方，沿宽度方向共布置57屏，横向节距S=228.6mm，每屏由7圈U型管组成该处入口烟温约900℃。高温过热器管子材料由12Cr2MoWVTiB和12Cr1MoV组成，规格均为Φ51×8mm。1号炉后屏过热器位于炉膛出口后上方，沿宽度方向共布置19屏，横向节距S=685.8mm，每屏由13圈U型管组成。后屏过热器除向火面的最外圈两圈管子为SUS304HTB（Φ51×9mm）外，其它部位材料均为12Cr2MoWVTiB，规格Φ51×8mm。为掌握1号炉12Cr2MoWVTiB材质的高温过热器和后屏过热器管的材质状态，对1号炉高温过热器和后屏过热器8根取样管进行寿命评估。1.试验结果及分析1.1宏观形貌检查8段管样的宏观形貌：a）4号管样整个外表面可见一层黑色的氧化皮，其它6段运行管迎烟侧外表面可见由高温烟气腐蚀产生的红褐色痕迹，8号新管外表面呈黑色，局部存在黄褐色锈斑。b）1～7号运行管内壁氧化层较为完整致密，未见明显剥落痕迹。1.2化学成分分析按照GB/T223系列标准对1和8号管样进行化学成分分析，结果经对比：1和8号管样的化学成分分析结果符合GB5310对12Cr2MoWVTiB的要求。1.3拉伸试验在8段管样上制取拉伸试样，按照GB/T228.1在MTS880电液伺服试验机上对试样进行室温拉伸试验，结果见表4。由表可见：6号管样室温下迎烟侧的规定塑性延伸强度和抗拉强度及背烟侧的规定塑性延伸强度低于GB5310对12Cr2MoWVTiB新管要求的下限值，6号管样室温下迎烟侧和背烟侧的断后伸长率及背烟侧的抗拉强度符合标准的要求；其它7段管样室温下的规定塑性延伸强度、抗拉强度和断后伸长率符合标准的要求，但4和5号管样的规定塑性延伸强度和抗拉强度已接近标准要求的下限值。1.4冲击试验在1和8号管样上制取纵向冲击试样，按照GB/T229在JBC-300型冲击试验机上对试样进行室温冲击试验，结果：1和8号管样的冲击吸收能量符合GB5310对12Cr2MoWVTiB新管的要求。1.5维氏硬度试验按照GB/T4340在HVS-50型维氏硬度机上对金相样进行维氏硬度试验，试验力30kgf，保持时间10S，结果见表6。经对比：6号管样迎烟侧的维氏硬度值低于DL/T438对12Cr2MoWVTiB新管要求的下限值，其它管样的维氏硬度值符合标准的要求。1.6金相检验微观组织观察在8段管样上各制取1个环向金相试样，在OLYMPUSGX71金相显微镜下进行金相组织检查，并依据DL/T884-2004“火电厂金相检验与评定技术导则”对试样进行组织老化评级，结果1.6.1中，2号管样的微观组织为贝氏体，其它管样的微观组织均为铁素体+碳化物；7段运行管迎烟侧的组织老化程度均比其背烟侧明显，1、4、6和7号管样迎烟侧组织老化3.5级，2、3和5号管样迎烟侧组织老化3级。1.6的微观组织为铁素体+碳化物，不是典型的回火贝氏体组织。二、管样材质状态与蠕变剩余寿命估算1.材质状态评估将8段管样选取各自试验结果的最差值做为该管段的试验结果，结果：a）1～7号管样的外径蠕变应变和壁厚减薄量符合标准的要求。b）6号管样的规定塑性延伸强度、抗拉强度和硬度已低于标准要求的下限值，6号管样的断后伸长率和1～5和7号管样的规定塑性延伸强度、抗拉强度、断后伸长率和硬度符合标准的要求。c）2号运行管微观组织为贝氏体，其它运行管微观组织为铁素体+碳化物；1、4、6和7号管样组织老化均为3.5级，2、3和5号管样组织老化均为3级；4号管样的内壁氧化层最厚，为0.70mm，其它管样内壁氧化层厚度在0.44～0.66mm之间。d）8号新管的微观组织为铁素体+碳化物，不是典型的回火贝氏体组织，其它试验结果均合格或正常。综上所述，7段运行管均有明显的性能劣化...