刘世刚,黄桥生,陈 琨

(国电科学技术研究院,湖北 武汉 430000)

1000MW超超临界机组高温再热器管弯头失效分析

刘世刚,黄桥生,陈 琨

(国电科学技术研究院,湖北 武汉 430000)

对某电厂1000MW超超临界机组高温再热器管HR3C弯头失效进行了分析，采用了宏观检查、化学成分分析、显微组织分析、硬度试验、扫描电镜能谱分析和机械性能试验等方法。结果表明：弯头弯制过程中形成的残余应力，和由于外背弧面碰撞产生的凹坑导致的应力集中，管子在启停炉及水压试验等受到冲击载荷时，材料的韧性降低以及晶界的弱化效应，在该区域的晶界处会优先形成裂纹源，并沿晶界发展，贯穿整个管壁导致失效。

超超临界 ；高温再热器 ；HR3C ；弯头；失效分析

HR3C是在TP310基础上，通过复合添加Nb、N合金元素研制出的一种新型耐热钢。HR3C在ASME标准中的材料牌号为SA213-TP310HCbN，具有优良的耐高温性能，是目前超超临界机组锅炉烟温较高区域的过热器、再热器的首选材料[1]。

某电厂某台1000MW超超临界变压直流炉在某次A修后水压试验时发现炉B侧从右向左数第四屏高温再热器炉后最外圈下弯头泄漏，该高温再热器管子材质为HR3C，规格φ57×4mm，截止泄漏时，共运行约15000h。

1 宏观检查

该高温再热管泄漏位置在锅炉B侧从右向左数第四屏高温再热器炉后最外圈下弯头。检查发现泄漏管子的管径无明显胀粗，裂纹处管壁无减薄，弯管横截面的不圆度较大，弯制时变形较大。弯管泄漏处背弧外表面呈褐色，氧化层较薄，裂纹位于管子背弧，裂纹呈十字形，长裂纹约47mm，短裂纹约21mm，裂纹产生区域有明显的碰撞痕迹(凹坑)，纵向裂纹贯穿管壁，从而发生泄漏。……