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东方电气集团东方锅炉股份有限公司 四川成都 611731

1 锅炉水冷壁泄漏的原因分析

某电厂锅炉于2000 年1 月投产，系国内某锅炉厂设计制造的亚临界参数、一次中间再热、单汽包、自然循环、固态排渣的煤粉锅炉。日前，锅炉右侧墙，标高24 米处的水冷壁管发生泄漏，泄漏前炉水pH 值约在9.2-9.5 之间。水冷壁管的设计材料为SA-210C，规格为Φ76×9，管内介质的设计温度为350℃，工作压力为18MPa。截至本次泄漏，已累计运行约12 万小时。

将泄漏的水冷壁管段取样，对泄漏口纵剖，宏观形貌特征如图1 所示。①泄漏点位于管子向火面焊缝处，呈长方形，长约21mm，宽约14mm（图1a）。②管子内壁金属表面上产生凹凸不平的腐蚀坑（图1b），腐蚀坑处出现黑褐色腐蚀产物（图1c）。③焊缝内表面错口（图1d），根部未焊满（图1e），最深约为2mm。④泄漏口附近管子外壁存在密集的周向裂纹，裂纹呈楔形由外壁向内壁扩展，裂纹内存在腐蚀产物（图1f）。

图1 泄漏处宏观形貌

图2 金相组织

对泄漏管段纵剖面进行金相检测，用600# 金相砂纸打磨，然后采用金刚石抛光剂对试样进行机械抛光，使用4%硝酸酒精溶液（每100ml 溶液中：分析纯硝酸4ml、无水乙醇96ml）进行浸蚀，浸蚀后用无水乙醇清洗，并用吹风机吹干。最后使用Axio Vert A1金相显微镜对金相组织进行观察，并参照标准DL/T674-1999《火电厂用20 号钢珠光体球化评级标准》对珠光体进行球化评级，检测结果如下。泄漏口边缘的金相组织为铁素体和碳化物，珠光体形态消失，碳化物呈球状分布于铁素体晶界与晶内，珠光体球化评级5 级（图2a）；距泄漏口边缘5mm 处金相组织为铁素体、珠光体和碳化物，珠光体内的碳化物呈球状聚集在晶界上，珠光体球化评级3-4 级（图2b）；……