锅炉用小口径厚壁管内壁线性缺陷分析.pdf

求峤論20120第26卷V26第102期
DONGFANG ELECTRIC REVIEW
锅炉用口径厚壁管囱壁性昭分折
张学星刘盛波戴黎
东方电气东方锅炉有限公司,四川自贡643001
摘要:通过对电站锅炉用小口径厚壁钢管的检查,发现管子内壁普遍存在深度多不超过0.2mm的线性缺陷;简要分析
了缺陷形成原因及其性质;并对念该缺陷的钢管进行弯曲试验、水压爆破试验以评估其危害性,结果表明这些线性缺陷危
害性较小。
关键词:锅炉;钢管;内壁;线性缺陷;分析
中图分类号:TK219
文献标识码:B
文章编号:1001-9006(2012)02-0028-05
Analysis on Linear Defects of the Inner Surface of
Small Diameter and Heavy Thickness Boiler Tubes
ZHANG ue-xing, L/U Sheng-bo, DA/ Li
Dongfang Boiler Group Co, Ltd. 643001, Zigong, Sichuan, China)
Abstract: The discontinuous linear defects, mostly with the depth below 0. 2 mm on inner surfaces of boiler tubes with small diameter
and heavy thickness are checked and found by optical microscope. This paper briefly analyzes the cause and nature of such defects
Bending tests and hydraulic bursting tests are performed to evaluate the harmfulness of the effects, and the results show that the linear
defects are little harmful to performance of the tubes
Key words: boiler; tube;: inner surface; linear defeats; analysis
某电厂对正安装的锅炉水冷壁前墙上集箱在做参照ASME标准中“破裂、裂缝、缝隙或裂隙”的
管接头与管屏焊口检査时,发现小口径厚壁管分类法,建议称为“类裂纹”,应进行严格限制;
(d31.8mmx8.5mm)焊口附近的管子内壁存在线并建议从CB5310标准角度,对其加以限制。
性显示。经进一步检査分析,发现这种线性显示是
资料[2]则认为,在现有标准中未对该缺陷
由沿纵向、断续分布且深度多不超过0.2mm的直进行适当的描述,既不属裂纹类、也不是沟槽或直
线状缺陷所致。这种缺陷一经出现,立即引发了电道,但形成机理却与沟槽或直道相类似,根据其沿
力行业、锅炉行业与钢管制造业的广泛关注与争管子纵向线性分布特征,建议称为“线性缺陷”;
议,进行了不少的研讨2,并部分地与相关的管并从制管工艺、试验角度和理论分析,因为管子制
子失效现象相联系。
造工艺无法完全避免此种缺陷现象,可以适当允
之所以引起了各业的广泛关注,是由于各方对许,建议控制缺陷深度不超过0.2mm。
这种钢管内壁直线状缺陷性质以及危害性认识仍有
为了进一步讨论,本文对电厂现场试样、国内
所差异,其将给应用带来什么影响还不十分明朗,各厂家供货类似规格钢管进行了检査,以了解该缺
虽然必然有所影响。
陷是个例还是具有普通性;结合制管工艺及坯料来
资料[1]认为,从低倍显微形貌看,该缺陷源,对内壁缺陷的形成原因进行了探讨;并通过对
在管子内表面开口,大多数缺陷沿内壁稍倾斜缝隙含该类缺陷钢管进行了弯曲试验、水压爆破试验以
很细,且个别较宽,少数部分缺陷形状较尖锐。其评估其危害性。
收稿日期:2011-10-20
作者简介:张学星(1981-),女,2007年毕业于沈阳工业大学材料物理与化学专业,硕土研究生,工程师,主要从事锅炉及容器金属材料
应用研究及失效分析工作。
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来吃评論202062第26卷Vol26第102期
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简称为厂家A、B和C;厂家A和B采用轧坯,厂
试样检查与分析
家C则采用水平连铸管坯。
1.1电厂试样检测測
检查方法:从钢管端部横向截取环状试样,在
对其中一根电厂提供的管子试样进行常规理化光学显微镜下观察内壁是否存在缺陷、并测量缺陷
检验,化学成分、力学性能都符合标准要求;微观深度。结果表明检查的三家厂家生产的小口径厚壁
金相检验时发现,组织虽无异常,但内壁存在纵向管内壁普遍存在多条、深浅不一且呈不规则分布的
细小直线状缺陷。
缺陷,缺陷形貌也有所不同,具体形貌如图2~4
为了确定该细小缺陷是否仅存在于这支钢管所示。就一根钢管而言,横截面上都存在不同深度
内,故扩大了检査力度。对取自于电厂不同批次的缺陷,绝大部分深度都在0.2mm以下,试样横截
同材质同规格样管各一段管环进行微观检测。
面微观形貌,有的缺陷较粗,有的较细,如图3。
观察结果表明,每根样管内壁都有细小的直线
对缺陷深度的检査统计结果见表1,三家的钢管
状缺陷,深度多在0.2mm以下,最深的一条为最大内壁线性缺陷深度基本相当,厂家B的钢管缺陷
0.22mm,典型图例示于图1。
最深达到0.31mm,但其内壁存在最深缺陷≥0.2mm
1.2原材料管子检测
钢管所占比例最小,而厂家C的钢管比较严重,深度
为了考察小口径厚壁管内壁纵向直线状缺陷是超过Q.2m钢管的数量较多。这可能与制管用坯料
普遍存在还是个例,以及缺陷尺寸,对不同厂家不类型不同有关,因水平连铸坯的致密性不及热轧管
同批次供货的相似规格小口径厚壁管进行了随机检坏、中心疏松及缩孔的比例要比轧坯严重,中心疏松
査、微观检测及分析。主要涉及三家钢管厂,分别和缩孔有可能促进内壁形成细小直线状缺陷。
图1电厂试样缺陷形貌
图2厂家A钢管缺陷形貌
述点
图3厂家B钢管缺陷形貌
图4厂家C钢管缺陷形貌
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