關于20G高壓鍋爐管應力斷裂損壞的原因
20G高壓鍋爐管是一種碳鋼鋼管產品,是用來制作省煤器管、鍋爐水冷壁管合低溫過熱器進口管的。碳鉬回家鋼管是用在金屬溫度較高的地方。
對金屬溫度可能高于427℃的管子不能使用20G高壓鍋爐管,必須對金屬抗蠕變的能力加以考慮。
應力和溫度兩者都能影響20G高壓鍋爐管的利博娛樂使用壽命。爐管的強度高低取決于應力水平;如果爐管金屬溫度升高達到蠕變范圍,還取決于溫度水平。
20G高壓鍋爐管應力斷裂損壞的原因包括下面三個重要方面:
<1>短期過熱:鍋爐管子損壞常常是由于過熱造成的后果,如果鋼管過熱損壞產生在一起或幾起導致鋼管塑性變形的嚴重超溫故障后(超過正常溫度幾百度),這種性質的損壞通常稱作“短期”過熱或“急劇”過熱,以此表明其時間相對管子使用壽命來說,是十分短促的。短期過熱損壞可能發生在水冷壁管上,也可能發生在蒸汽管上,它們都是從一些異常情況開始并發展而形成的。
<2>高溫蠕變:鍋爐過熱器和再熱器管發生金屬高溫蠕變也能造成管子故障,當它們處于產生蠕變狀態的溫度下一定時間(時間長短與實際的溫度和應力水平高低有關),就會造成金屬變質和永久性變形。蒸汽加熱回路任何部位的管鋼運行100,000小時工作時間后允許有1% 蠕變。管鋼有規定的有限使用壽命,但如果它承受的溫度和應力水平高于設計選定的溫度和應力,則管鋼將有比設計預計值更高的蠕變速度,而在早于規定的使用壽命期發生損壞。
<3>異種金屬焊接:過熱器和再熱器回路中異種金屬間焊縫(DMW)處的應力斷裂也會造成管子損壞故障。低合金鐵素體鋼和300系列奧氏體不銹鋼焊接通常使用鐵基不銹鋼或鎳基焊條,但大部分損壞故障是因使用鐵基不銹鋼焊條而引起的。
不同金屬間的焊縫發生斷裂是與它的運行時間、溫度、溫度的周期變化以及管系應力有關,斷裂通常發生在與焊料燒焊線平行的連接處,呈現環形裂口。對于用鐵基不銹鋼焊條燒焊的情況,裂紋是晶間的,出現在沿原來的奧氏體晶界向鐵素體鋼熱效應區(HAZ)入侵約590μmin(l5μm)處。在開始斷裂的階段,裂紋是由于鄰近沉淀碳化物的蠕變空穴的形成而產生的,并沿著晶位界面分布。
至于用鎳基焊條燒焊的情況,裂紋是沿著很靠近焊線的鐵素體鋼熱影響區內金屬碳化物界面分布。在掃描電子顯微鏡下,清楚地顯示了主要存在于沉淀碳化物中鐵素體鋼的微小蠕變空穴的結構。還可以看到粗糙的沉淀碳化物密集單層的顯微組織聯結著微小蠕變空穴損傷的結構,并鑒別碳化物,分M23C6(富鉻)和M6C(富鉬)。