鍋爐取樣冷卻器蛇形管裂紋原因分析及處理
【摘要】：通過對不銹鋼的腐蝕--和腐蝕機理的分析和研究，根據-修總結的經驗和反復試驗，在鍋爐取樣蛇形管及取樣箱采取-定的措施后可以消除取樣蛇形管頻繁出現裂紋和斷裂的現象。
本文來-：蘭州西固熱電有限責任公司
【關鍵詞】取樣蛇形管 裂紋 原因分析 處理
0-言
#5～10鍋爐汽水取樣冷卻器蛇形管-般有7—11組不等，各取樣-引出后集-到取樣箱冷卻，冷卻器蛇形管其材質原設計為1Cr18Ni9Ti奧氏體不銹鋼，全部是由手工彎制而成，取樣冷卻器的冷卻水全部采用工業水，由工業水母管接入。
1 設備概況
自2003年以來，#5～10鍋爐取樣冷卻器蛇形管頻繁發生裂紋、斷裂-泄，給化學取樣帶來不便，加大了-修工作量，增加了材料消耗，同時還嚴-影響了鍋爐的安全經濟運行。-別是在鍋爐-爐啟動過程-，每次都會發生取樣管的-泄問題，為處理取樣管往往會延遲-爐并汽時間。從-泄后換下的取樣冷卻器蛇形管外觀觀察，發現蛇形管從上往下靠下部2/3表面存在大量的穿透-微裂紋。
為此，鍋爐分公司-次召開-題研討會，并請教有關-家，相關部門大力配合，分析研究和討論#5～10鍋爐取樣冷卻器蛇形管頻繁發生裂紋、斷裂-泄的原因和處理方法。同時加強了對#5～10鍋爐取樣冷卻器蛇形管的-查和維護，及時的消除和-換了發生-泄的取樣冷卻器蛇形管。
#5～10鍋爐取樣冷卻器蛇形管頻繁發生裂紋、斷裂-泄次數自2004年4月-計為：
| 時間（月） | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 |
| -泄次數（次） | 10 | 7 | 13 | 26 | 9 | 12 | 15 | 8 | 29 |
2 分析原因
2.1裂紋宏觀-征。
從-泄后換下的取樣冷卻器蛇形管外觀觀察，發現蛇形管從上往下靠下部2/3表面存在大量的穿透-微裂紋。 裂紋為周向，走向曲折呈鋸齒狀，未穿透的裂紋可以看到是從外表面向內表明發展的。宏觀上表現為樹枝狀。
2.2裂紋的-質。
奧氏體不銹鋼，-別是18-8系列奧氏體不銹鋼-易產生晶間腐蝕裂紋和應力腐蝕裂紋。從裂紋的宏觀-征看，是由2種-質的裂紋組成即：晶間腐蝕裂紋和應力腐蝕裂紋。
2.3取樣蛇形管的工作環境
#5～10鍋爐取樣冷卻器的冷卻水采用工業水冷卻而不是除鹽水?；瘜W分場提供的生水分析報告-，近幾年來生水-氯離子的平均含量為：
| 時間（年） | 1997 | 1998 | 1999 | 2000 | 2001 | 2002 | 2003 | 2004 |
| 氯離子平均值（mg/L） | 32.7 | 30.4 | 24.3 | 26 | 26.9 | 34.2 | 36.1 | 41.8 |
在富含氯離子的水質-，奧氏作不銹鋼在350℃左右，發生晶間腐蝕和應力腐蝕速度將急劇增加。#5～10鍋爐取樣蛇形管的工作溫度-般在200～540℃之間，氯離子含量在24～42mg/L之間，這些都是取樣蛇形管產生晶間腐蝕的主要因素；鍋爐取樣蛇形管在彎制過程-，其內側產生壓應力，外側產生拉應力，工作過程-存在很大的溫差熱應力，這些都為應力腐蝕提供了條件。
通過分析，我們認為氯離子的存在，應力的產生，彎制工藝落后，工作條件苛刻等原因都是造成鍋爐取樣冷卻器蛇形管頻繁發生裂紋、斷裂-泄的主要原因。
3 試驗過程
1、在2003年6月后，取樣冷卻器蛇形管開始頻繁發生裂紋、斷裂-泄。2003年9月將#5～10鍋爐取樣冷卻器蛇形管逐步-換00Cr17Ni14Mo2不銹鋼管。取樣冷卻器蛇形管發生裂紋、斷裂-泄的次數仍然頻繁發生。從-泄的時間規律看，1.5mm厚的不銹鋼管使用45天后開始出現裂紋，2 mm厚的不銹鋼管使用60天后開始出現裂紋。
2、為了提高不銹鋼取樣蛇形管的抗晶間腐蝕能力，我們將不銹鋼取樣蛇形管外委進行固溶處理（將鋼加熱到1050～1150℃后水淬，主要目的是使碳化物溶于奧氏體-，然后-速冷卻。并將此狀態保留到室溫 ，這樣鋼的-蝕-會有很大改善）。使用過程-，發現取樣冷卻器蛇形管仍然頻繁發生裂紋、斷裂，-泄的情況并沒有得到明-改善。
4-施對策
我們經過分析、研究，從以下2 個方面采取對策：
1、降低冷卻水-氯離子的含量。-直接的辦法就是將取樣冷卻水改為除鹽水，但是由于改造系-復雜，運行成本高，-次-投入大而-直沒有得到-。
2、采取在不銹鋼取樣冷卻箱內壁加裝鋼板的方法，利用化學元素擇-選擇的原理進行試驗。由于鐵元素較鉻元素化學-能活潑，使冷卻水-氯離子--作用到鋼板上進行化學反應，替換了氯離子在不銹鋼管上的作用，同時吸收了冷卻水-的大量氯離子生成氯化物，對不銹鋼取樣蛇形管起到陰-保護作用。減緩了不銹鋼取樣蛇形管晶間腐蝕。同時改變了冷加工工藝，并安排進行了去應力、固溶化處理工藝。
根據-際情況，決定采用在不銹鋼取樣冷卻箱內壁加裝鋼板的方法。
5 -果-查
自2005年10月我們在#5～10鍋爐汽水取樣裝置的不銹鋼取樣冷卻箱內壁加裝碳鋼鋼板后，截至目-，在正-運行和鍋爐啟動-爐過程-再也沒有發生取樣冷卻器蛇形管裂紋、-泄問題。完全消除了這-長期困擾生產的疑難問題。
6-語
在#5～10鍋爐汽水取樣裝置的不銹鋼取樣冷卻箱內壁加裝碳鋼鋼板后，成功的-了取樣冷卻器蛇形管裂紋、-泄問題，提高設備的健康水平，同時也為我們-其它設備問題積累了寶貴的-修經驗。在今后的-修工作-，我們還要繼續努力，進-步的拓展思路，積--設備存在的疑難問題
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