某燃气锅炉过热器管失效分析及预防措施.pdf

第2期(总第245期)山西电力No．2(Ser．245)

2024年4月SHANXIELECTRICPOWERApr_2024

某燃气锅炉过热器管失效分析及预防措施

李均昊，刘宏村，雷正义

(眉山市特种设备监督检验所，四川眉山620000)

摘要：针对某100

t／h燃气蒸汽锅炉在安装调试运行阶段低温过热器管泄漏事故，通过采用渗透

检测、力学性能试验、金相分析、扫描电镜及能谱分析等检测方法，对该锅炉低温过热器管泄

漏原因进行了试验分析，提出了该类型锅炉在制造或安装阶段质量控制的优化方案，对同类型

锅炉制造和安装质量控制及检验检测提供了一定的参考依据。

关键词：低温过热器；失效分析；裂纹；扫描电镜；金相分析；能谱分析

中图分类号：TM621．2文献标志码：B

0引言发现裂纹均为横向裂纹，且均出现在弯管处，过热

器外观无异常情况。在电站锅炉中，12CrlMoVG钢

锅炉过热器管在运行过程中，其外部承受着高

材的失效原因多为过热器长期处于高温状态下运

温作用，内部承受着因各种压力而引起的应力以及

行而引起的过热、疲劳开裂、高温氧腐蚀、高温蠕变

制造和焊接过程中残留的应力。过热器管在锅炉

等失效模式而导致的韧性或脆性断裂。然而在锅

整个运行过程中所受的力是非常复杂的，因此要求

炉安装试运行阶段发生泄漏事故实属罕见，因此在

过热器管材料必须具备有足够的热疲劳强度、蠕变

锅炉制造及安装过程中，从采用的材料和制造工艺

强度、良好的冲击韧性、抗氧化性、组织稳定性和热

2个方面进行失效分析，对保障电站锅炉安全稳定

加工工艺性以及良好的焊接性…。12CrlMoVG钢材

运行具有重要意义。

是目前亚临界以下电站锅炉低温过热器管广泛采

用的制造材料，该钢材具有较高的抗氧化性及热强1研究对象

性，以及良好的工艺性与焊接性能。

本锅炉设计是针对某公司天然气制乙炔产业

某公司新安装一台燃气蒸汽锅炉(锅炉型号：链及园区配套辅助工程项目2×100t／h工业中温中

42×4

NG—100／4．0／400一Q)，低温过热器管规格dmm，

材质选用GB／1’5310—2017《高压锅炉用无缝钢管》

的。额定蒸发量100t／h、额定压力4．37MPa、额定温

中提出的12CrlMoVG钢材。在168h试运行阶段，度400℃、给水温度104℃。锅炉本体采用无架构

低温过热器管发生泄漏事故。经宏观和渗透检测，单锅筒自然循环卧式烟道全膜式壁结构(锅炉本体

收稿日期：2023—07—27，修回日期：2023一lO一13结构如图1所示)，采用2台低氮燃烧器(燃烧器型

作者简介：李均吴(1985)，男，四川广元人，2012年毕业于河号：Ecl5GR)正压燃烧的燃气蒸汽锅炉，氮氧化物

北联合大学热能工程专业，硕士，高级T程师，从排放量低于30m∥m3。该锅炉低温过热器在水压试

事特种设备检验检测I：作；验完成结束后，调试运行第三天就发现低温过热器

刘宏村(1988)，男，安徽安庆人，2012年毕业于南