省煤器钢管泄漏原因分析
2018-08-24
(四川化工职业技术学院,四川泸州646099)
0 前言
某热电分厂1#炉的第三级省煤器钢管在使用34天后发生泄漏,泄漏部位为钢管的对接焊焊缝部位。省煤器钢管材料为高压锅炉无缝钢管,材质是20G钢,为优质碳素钢[1]。用游标卡尺测量钢管尺寸,钢管直径42mm、壁厚4mm,外径和壁厚均符合《GB 5310-2008高压锅炉用无缝钢管》要求[2]。省煤器钢管的工作压力11MPa,工作温度271℃,从日常使用检查记录看,使用过程中,压力和温度均在正常工作范围内。为省煤器钢管的后续改善,采用检测钢管材料成分、观察焊缝金相组织、测试焊缝截面各部位硬度3种方法来查找钢管焊缝处的泄漏原因。为检测方便,将泄露部位钢管截取下来,并进行适当的打磨清理,效果如图1所示。

图1 钢管泄漏部位宏观形貌Fig.1 Appearance of the steel pipe's leak part
1 母材材料成分
采用杰博JB-750光电直钢管读光谱仪检测母材材料成分。检测前,首先从钢管的母材上取样,分析样品均匀、无缩孔和裂纹,然后用砂轮机和砂纸磨盘研磨样品的检测表面,保证检测表面平整、洁净,最后将样品放置在光谱仪中进行检测。检测结束后,将检测结果与《GB 5310-2008高压锅炉用无缝钢管》标准中规定的20G钢材料成分进行对比,并评定实物钢管是否符合标准要求。结果如表1所示。

表1 钢管材料化学成分Table 1 Chemical composition of steel tube material %
异质钢种焊接容易引起材料成分偏析,偏析严重极易产生热裂纹。由表1可知,省煤器钢管的材料成分符合标准中规定的20G钢的成分要求,且焊缝两侧的钢管都为20G钢,为同质材料,钢管规格也一样,在焊接加热过程中,焊缝两侧母材的熔化量,熔敷金属和母材熔化区的成分基本一致,焊缝冷却后两侧母材的材料成分也基本相同,因此省煤器钢管的焊缝不会因为材料成分不均产生裂纹。……
