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锅炉取样冷却器蛇形管裂纹原因分析及处理

发布时间:2018-12-03 15:53 作者:李清 来源:连云港灵动 点击: 字号:

锅炉取样冷却器蛇形管裂纹原因分析及处理
锅炉取样冷却器蛇形管裂纹原因分析及处理

摘要】:通过对不锈钢的腐蚀--和腐蚀机理的分析和研究,根据-修总结的经验和反复试验,在锅炉取样蛇形管及取样箱采取-定的措施后可以消除取样蛇形管频繁出现裂纹和断裂的现象。
 本文来-:兰州西固热电有限责任公司
关键词】取样蛇形管  裂纹   原因分析  处理
 
0-言
#5~10锅炉汽水取样冷却器蛇形管-般有7—11组不等,各取样-引出后集-到取样箱冷却,冷却器蛇形管其材质原设计为1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢,全部是由手工弯制而成,取样冷却器的冷却水全部采用工业水,由工业水母管接入。
1   设备概况
自2003年以来,#5~10锅炉取样冷却器蛇形管频繁发生裂纹、断裂-泄,给化学取样带来不便,加大了-修工作量,增加了材料消耗,同时还严-影响了锅炉的安全经济运行。-别是在锅炉-炉启动过程-,每次都会发生取样管的-泄问题,为处理取样管往往会延迟-炉并汽时间。从-泄后换下的取样冷却器蛇形管外观观察,发现蛇形管从上往下靠下部2/3表面存在大量的穿透-微裂纹。
为此,锅炉分公司-次召开-题研讨会,并请教有关-家,相关部门大力配合,分析研究和讨论#5~10锅炉取样冷却器蛇形管频繁发生裂纹、断裂-泄的原因和处理方法。同时加强了对#5~10锅炉取样冷却器蛇形管的-查和维护,及时的消除和-换了发生-泄的取样冷却器蛇形管。
#5~10锅炉取样冷却器蛇形管频繁发生裂纹、断裂-泄次数自2004年4月-计为:
时间(月) 4 5 6 7 8 9 10 11 12
-泄次数(次) 10 7 13 26 9 12 15 8 29
从-计的情况看,#5~10锅炉取样冷却器蛇形管发生裂纹、断裂-泄呈周期-变化并有逐步上升的趋势。
2  分析原因
2.1裂纹宏观-征。
从-泄后换下的取样冷却器蛇形管外观观察,发现蛇形管从上往下靠下部2/3表面存在大量的穿透-微裂纹。 裂纹为周向,走向曲折呈锯齿状,未穿透的裂纹可以看到是从外表面向内表明发展的。宏观上表现为树枝状。
2.2裂纹的-质。
奥氏体不锈钢,-别是18-8系列奥氏体不锈钢-易产生晶间腐蚀裂纹和应力腐蚀裂纹。从裂纹的宏观-征看,是由2种-质的裂纹组成即:晶间腐蚀裂纹和应力腐蚀裂纹。
2.3取样蛇形管的工作环境
#5~10锅炉取样冷却器的冷却水采用工业水冷却而不是除盐水。化学分场提供的生水分析报告-,近几年来生水-氯离子的平均含量为:
时间(年) 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004
氯离子平均值(mg/L) 32.7 30.4 24.3 26 26.9 34.2 36.1 41.8
    从-计的情况看,生水-含有大量的氯离子,并且平均含量自2002年起有较大幅度的上升。
在富含氯离子的水质-,奥氏作不锈钢在350℃左右,发生晶间腐蚀和应力腐蚀速度将急剧增加。#5~10锅炉取样蛇形管的工作温度-般在200~540℃之间,氯离子含量在24~42mg/L之间,这些都是取样蛇形管产生晶间腐蚀的主要因素;锅炉取样蛇形管在弯制过程-,其内侧产生压应力,外侧产生拉应力,工作过程-存在很大的温差热应力,这些都为应力腐蚀提供了条件。
通过分析,我们认为氯离子的存在,应力的产生,弯制工艺落后,工作条件苛刻等原因都是造成锅炉取样冷却器蛇形管频繁发生裂纹、断裂-泄的主要原因。
3 试验过程
1、在2003年6月后,取样冷却器蛇形管开始频繁发生裂纹、断裂-泄。2003年9月将#5~10锅炉取样冷却器蛇形管逐步-换00Cr17Ni14Mo2不锈钢管。取样冷却器蛇形管发生裂纹、断裂-泄的次数仍然频繁发生。从-泄的时间规律看,1.5mm厚的不锈钢管使用45天后开始出现裂纹,2 mm厚的不锈钢管使用60天后开始出现裂纹。
2、为了提高不锈钢取样蛇形管的抗晶间腐蚀能力,我们将不锈钢取样蛇形管外委进行固溶处理(将钢加热到1050~1150℃后水淬,主要目的是使碳化物溶于奥氏体-,然后-速冷却。并将此状态保留到室温 ,这样钢的-蚀-会有很大改善)。使用过程-,发现取样冷却器蛇形管仍然频繁发生裂纹、断裂,-泄的情况并没有得到明-改善。
4-施对策
我们经过分析、研究,从以下2 个方面采取对策:
1、降低冷却水-氯离子的含量。-直接的办法就是将取样冷却水改为除盐水,但是由于改造系-复杂,运行成本高,-次-投入大而-直没有得到-。
2、采取在不锈钢取样冷却箱内壁加装钢板的方法,利用化学元素择-选择的原理进行试验。由于铁元素较铬元素化学-能活泼,使冷却水-氯离子--作用到钢板上进行化学反应,替换了氯离子在不锈钢管上的作用,同时吸收了冷却水-的大量氯离子生成氯化物,对不锈钢取样蛇形管起到阴-保护作用。减缓了不锈钢取样蛇形管晶间腐蚀。同时改变了冷加工工艺,并安排进行了去应力、固溶化处理工艺。
根据-际情况,决定采用在不锈钢取样冷却箱内壁加装钢板的方法。
5 -果-查
自2005年10月我们在#5~10锅炉汽水取样装置的不锈钢取样冷却箱内壁加装碳钢钢板后,截至目-,在正-运行和锅炉启动-炉过程-再也没有发生取样冷却器蛇形管裂纹、-泄问题。完全消除了这-长期困扰生产的疑难问题。
6-语
在#5~10锅炉汽水取样装置的不锈钢取样冷却箱内壁加装碳钢钢板后,成功的-了取样冷却器蛇形管裂纹、-泄问题,提高设备的健康水平,同时也为我们-其它设备问题积累了宝贵的-修经验。在今后的-修工作-,我们还要继续努力,进-步的拓展思路,积--设备存在的疑难问题
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