郭 涛,竺哲明,陈仙凤,郑小腾,余焕伟

(绍兴市特种设备检测院,绍兴 312071)

水冷壁管作为电站锅炉的重要部件，运行过程中管内承受高温高压及腐蚀作用，管外承受高温烟气的冲刷磨损，锅炉水冷壁管的可靠性直接关系到电厂机组的安全有效运行[1]。某热电厂一台高压锅炉在移装完成后的水压试验过程中，加压至8 MPa左右时发现有10余根水冷壁管开裂，水冷壁管材料为20G钢，规格为φ60 mm×5 mm，开裂位置标高12～18 m。此台锅炉制造日期为2008年1月，移装前累计运行时间约7×104h。选取开裂管子(编号为试样A)和未出现开裂管子(编号为试样B)，通过一系列检验对管子开裂的原因进行分析，以期类似事故不再发生。

1 理化检验

1.1 宏观分析

宏观检查开裂处位于向火侧，裂口边缘粗糙，呈撕裂状，有明显的脆性断裂特征，管径无明显胀粗，裂口处截面有减薄现象。A，B两个试样内壁靠近向火侧均有明显的腐蚀产物堆积，打磨后有大量的腐蚀坑，呈溃疡状腐蚀形貌，如图1所示。

图1 试样A和试样B的宏观形貌Fig.1 Macro morphology of sample A and sample B:a) outer wall of crack in sample A; b) inner wall of crack in sample A; c) inner wall of sample B

1.2 壁厚测量

对试样A、试样B按照图2所示的位置进行壁厚测量，测量结果见表1。可见试样B在内壁腐蚀处厚度有轻微减薄，试样A裂口处壁厚减薄明显，壁厚实测最小值3.7 mm，与宏观分析结果一致。

图2 试样壁厚测量位置示意图Fig.2 Diagram of wall thickness measuring position of sample

表1 水冷壁管厚度测量结果Tab.1 Thickness measurement results of water wall tube mm

1.3 化学成分分析

对两个试样进行化学成分分析，结果见表2。可见各元素含量均符合GB/T 5310—2017《高压锅炉用无缝钢管》的成分要求。

表2 水冷壁管的化学成分(质量分数)Tab.2 Chemical compositions of water wall tube (mass fraction) %

1.4 硬度测试

对试样A的管子开裂处和未开裂处，以及试样B进行布氏硬度测试，结果如表3所示。……