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1.?? 短时超温爆管 锅炉受热面管子在运行过程中，由于冷却条件的恶化，使管壁温度在短时间内突然上升，达到临界点以上温度。在这样高的温度下钢的抗拉强度急剧下降，在介质压力作用下温度最高的向火侧首先发生塑性形变，管径张粗，管壁减薄，随后发生剪切断裂而爆破。爆破时，由于介质对炽热的管壁产生激冷作用，在爆破口往往有相变的组织结构，这种爆管就成为短时超温爆管，也有叫做短时过热爆管或加速蠕变爆管。 短时超温爆管大多数发生在水冷壁管、凝渣管上，特别是水冷壁管热负荷最高的地方，如燃烧带附近及明喷燃器附近的向火侧。 短时超温爆破口一般胀粗较为明显，管壁减薄很多，爆破口呈尖锐的喇叭形，其边缘很锋利，具有韧性断裂的特征。爆破口附近有时有氧化铁层，有时没有。爆破口的这些特征是与超温爆管时产生了较大的塑性变形，使管缝减薄，因而承受不了介质的压力而引起剪切断裂有密切关系。 短时超温爆管的过程类似作高温短时拉伸试验，在应力的作用下，先引起塑性变形，后在局部地区出现收缩现象，最后形成剪切裂纹而产生韧性断裂。 爆破口附近的氧化铁层厚度，可从运行情况来分析。如果管子一直是在设计湿度下运行的．至化铁层就范，甚至没有；如果曾经在超温情况下运行过一段时间后再发生短时超温爆管．则氧化铁层就较厚，而且爆破口的背部(即背火侧)还会出现碳化物球化等组织变化。 组织变化后，机械性能也会发生改变。如对爆破口断面进行硬度测定，可发现爆破口周向断面上各点的硬度差异很大，爆破口的硬度明显增高。 图5-5 20钢水冷壁管短时超温爆管的宏观及微观组织 3．材质不良引起的爆管 材质不良爆管是指错用钢材或使用有缺陷的钢材造成锅炉管道提早损坏。 错用钢材往往是指把性能比较低的钢材用到高参数的工况下，实际上是一种超温运行。一旦发生爆管事故，是属于长时超温爆管，其爆破口的宏观特征和微观组织的变化基本上与长时超温爆管相同。在制造、安装和检修时，未经计算就选用了低一级的钢管，即认为是错用钢材。例如蒸汽参数为535℃、l0MPa的主蒸汽管道，正常使用的钢材应为22Cr1MoV钢，若误用了20钢，由于该钢用于主蒸汽管道的允许温度是450℃，因此只要运行几干小时就会发生爆破。 使用了大于壁厚负偏差的拆叠、结疤、离层、发纹和大于壁厚5％的横向发裂以及严重夹杂、脱碳的管子称为使用有缺陷的钢材。这些缺陷的存在严重地削弱了管壁强度，在高温和应力的长时间作用下，缺陷部位容易形成应力集中现象，产生裂纹使缺陷加深，腐蚀介质也可能侵入缺陷区域使腐蚀速度加快，使受热面管子承受不了介质的压力而爆破。 有缺陷管子爆破时，爆破口往往是沿缺陷豁开，裂纹较直。爆破口边缘一般有两部分，有缺陷的部分边缘粗糙呈脆性断面；没有缺陷的部分则呈韧性断面。 二、锅炉汽包及其它部件用钢 (一)锅炉汽包的工作条什及对材料的要求 锅炉汽包钢材处于中温(350℃以下)高压状态下工作，它除承受较高的内压以外，还会受到冲击、疲劳载荷及水和蒸汽介质的腐蚀作用。 对锅炉汽包提出的要求： (1)较高的强度，包括常温和中温强度。在设计时，屈服极限和抗拉强度都作为钢材许用应力的计算依据。 (2)良好的塑性、韧性和冷弯性能。 (3)较低的缺口敏感性。在制造锅炉时，要在锅炉钢板上开孔和焊接管子接头，往会造成应力集中，因此要求钢材有较低的缺口敏感性。 (4)要求分层、非金属夹杂物、气孔、疏松等缺陷尽可能少。不允许有白点及裂纹。 (5)如果工作温度超过400℃，则必须有更高的耐热性能。 (6)良好的焊接性能等加工工艺性能。 (二)汽包用钢介绍 常用的锅炉汽包用钢的化学成分、强度级别及应用范围见表7—3所示。 过去生产的中、低压锅炉汽包均用20g或228钢板来制造。由于大量地发展了低合金高强度钢，现在已逐步地采用12Mng、16Mng、l5Mnv8等普通低合金钢板，这些钢板的综合机械性能均比碳钢高，可以减轻锅炉汽包的重量，节省大量钢材。 16Mng钢是结合我国资源生产的屈服极限为350MPa级的普通低合金钢，是我国应用得最早、最广泛的普通低合金钢种之一。推荐应用的范围为—40～450℃，采用16Mng钢代替20钢后，钢材可节省20％～30％。16Mng钢具有良好的综合机械性能、焊接性能以及低温冲击韧性；但是缺口敏感性比碳钢大。 15MnVg钢强度比16Mng钢高，也具有良好的综合机械性能及焊接性能。用于制造中、高压锅炉汽包。15MnVg钢板也有较大的缺口敏感性，板材中硫化物夹杂的存在会增加材料的缺口敏感性。 14MnMoVg钢是屈服极限为500MPa级的普通低合金钢。钢中由于加入了0．5％Mo，提高了钢的屈服强度及中温机械性能，特别适合生产厚度为60mm以上的厚钢板，以满足制造高压锅炉汽包的需要。 14MnMoVBReg钢是500MPa级的多元低碳贝氏体钢，