锅炉包墙过热器拉稀管失效分析董重里1，郑志军2摘要:对某电厂300MW循环流化床中隔墙过热器失效进行分析，分析了断口的形貌，检验了力学性能，进行了EDS分析，该断口的断裂原因为振动引起的疲劳，同时断口内存在第二相弥散质点。关键词:流化床；过热器；疲劳:TG142.4文献标志码：AFractureanalysisonwallsuperheatertubeofboilerDONGZhong-li1,ZHENGZhi-jun2(1.GuangdongPowerTestResearchInstitute,Guangzhou510600,Guangdong,China;2.SchoolofMechanicalAutomotiveEngineering;SouthChinaUniversityofTechnology,Guangzhou510640,Guangdong,China)Abstract:Thefailureofthemid-wallsuperheaterofthe300MWCFBboilerhasbeenanalyzed.Theappearanceofthebreakhasbeenanalyzed.ThemechanismandtheEDShavebeenalsoused.Thereasonoftheruptureisthevibrationandfatigue.Andthesecondphasedispersionphasbeenfounded.1爆管位置说明2010年某电厂调试过程中水压试验后发现中隔墙上联箱管座有泄漏，清除保温泥后发现炉右数第3根中隔墙管座角焊缝开裂，具体爆口位置参见下图1所示（爆口位于后烟井示意图侧视图中的P点）。爆口位于联箱的角焊缝靠近短管的热影响区，管内介质流向为从联箱向下流入中隔墙管屏（即从上向下流动）。爆口周围有图1后烟井侧视图和爆管现场照片Fig.1LatterwallsideviewandDetonatorsscenepicture1.1断口宏观形貌（1）如图2爆口位于中隔墙上联箱管座角焊缝处，裂纹走向基本与角焊缝圆周走向一致，部分区域空间走向与轴向呈约45º角。（2）从清洗后断口面来看，箭头处对应管内蒸汽最先外泄处，表面颜色稍深，存在因严重氧化而引起的发黑现象，且较平坦光滑，该点应为裂纹的起源；最后断口周围呈现一定的疲劳裂纹特征，是否为裂纹的第二个起源。以上分析有待对断面的进一步观察来证实。（3）爆口处无明显塑性变形，且在裂纹扩展过程中出现波浪形条纹。收稿日期：2011-08-25作者简介：董重里（1972-），男，山东蓬莱人，工学硕士，高级工程师研究领域：无损检测和金属理化专业。第36卷256(a)从炉左侧向右侧方向拍摄的爆口形貌(b)从炉右侧向左侧方向拍摄的爆口形貌图2留在联箱上的爆口宏观Fig.2theDetonatorstokeepsontheheader2室温拉伸性能从表1拉伸试验结果来看（表中同时列出GB5310-2008/15CrMo对应的力学性能标准），管件所取两个拉伸试样的屈服强度和抗拉强度以及伸长率均符合标准要求，送检管件的力学性能满足使用要求。表1室温拉伸性能实验结果σb/MPaNo.Σs/MPaδ5/%440-640GB5310≥295≥215005001237036034353组织分析金相试样的切取部位如图3所示。图4是相组织照片。可以看出，无论是爆口端处还是远离爆口端基体，其金相组织均为铁素体+珠光体，球化等级均为2级，二者的金相组织基本相同，均属正常组织。图3金相试样切取部位示意图Fig.3Themetallographytestspecimencutssketchmap靠近爆口边缘NeartheedgeofDetonators图4远离爆口端基体farfromtheedgeofDetonators金相组织（500X）Fig.4Microstructure（500X）4爆管断面观察与分析4.1爆口SEM形貌观察基体端爆口增刊董重里，等：锅炉包墙过热器拉稀管失效分析257将洗净的断口于LEO1530VP型扫描电子显微镜(SEM)下进行微观形貌分析。可以看出：（1）在宏观观察中认为是裂纹起源的（参见图5），没有发现明显的疲劳裂纹的宏观和微观特征，如贝壳状条纹或疲劳辉纹[1]等。但在管外侧部位发现一些表面缺陷和机械损伤。对于宏观观察中看到的波浪条纹（裂纹扩展区域处），在SEM高倍形貌中表现为絮状台阶花样（参见图6）。红圈处的放大形貌，可以看到二次裂纹和图5裂纹源表面的机械划痕（200X）Fig.5Surfacepitfullofthecorrosionproducts图6最先泄漏处的SEM形貌Fig.6SEMoffirstleakagelocation虽然最初爆口已经在高速蒸汽的吹拂下被磨平，然而在高倍的形貌处依然可以发现存在第二相弥散质点[1]。第二相质点的宏观和金相照片参见图7。最早泄漏位置发现了连续性链状第二相弥散质点可以看到疲劳裂纹穿过弥散质点对波浪条纹的扩展产生阻碍，说明裂纹的扩展速度在通过第二相弥散质点的时候因切割第二相质点，产生的二次裂纹对...