1理化檢驗

　　1.1外觀檢查

　　爆管位于后拱管鼻子彎處，爆口附近管徑無明顯脹粗。

　　管子爆口處外形尺寸：長約1.5 m，寬約1 m，爆口邊緣呈樹枝狀并有放射裂紋，爐管外壁呈明顯的被燒烤的碳黑色，其長度為1.8 m，存在白色爐垢痕跡，管子表面有嚴重的腐蝕麻坑，其內壁也呈現明顯的碳黑色，并形成厚厚一層結垢和氧化皮，厚度在1.5～2.0 mm.由于內壁的腐蝕，使管子爆口處的有效壁厚明顯減簿，現壁厚為1.0～2.7 mm.

　　1.2化學成分分析

　　在失效的爆管完整處截取試樣，進行了成分分析，其分析結果見1.

　　1.3力學性能試驗

　　由于爆口管段為后拱水冷壁鼻子彎管處，管段已進行了彎管變形，無法取標準的拉力試樣，并且此管段運行了較長時間，性能已有很大變化。因此，未做拉力試驗，只做了硬度和壓扁試驗（見2）。

　　1.4金相檢驗

　　在爆口附近，將爆管剖開，分別取2個金相試樣，即爐膛輻射面和背火面：其輻射面金相組織為鐵素體，珠光體完全分解，全部脫碳，其管內壁晶粒度為5～6級，外壁為1級，并存在裂紋和較厚氧化皮；其背火面金相組織為鐵素體及少量珠光體，其晶粒度為8級。在離爆口較遠、完好管段處取酸蝕試樣，試樣表面未見明顯的表面缺陷。

　　2結果分析

　　該鍋爐是蒸汽鍋爐，飽和蒸汽出口壓力為2.45 kgf/cm2，受熱面管壁溫度≤480℃。從1、2可以看出，爐管符合國標GB3087-1999中20鋼的化學成分要求。洛氏硬度正常，壓扁未見缺陷。背火面金相組織屬20鋼的正常金相組織，晶粒度較細。所以爐管所用原材料沒有混料，符合20鋼鍋爐用鋼要求。

　　該鍋爐由于低壓運行，不能滿足自然循環水壓要求，造成管內工質流量小、流速低，管壁溫度波動較大。按照設計和安裝要求爐膛輻射區域的后拱管應加絕熱層，但運行過程中，爆管的絕熱層剝落，金屬（波紋金屬軟管用途）裸露在爐膛火焰中，因此爐管有一段呈現燒烤的碳黑色。　　后拱管鼻子彎處正處于爐膛火焰中心區，長時間爐膛火焰過度沖擊，管壁溫度急劇升高，造成管子金屬嚴重過熱，甚至過燒，從輻射面的金相組織上分析，金屬已完全脫碳，珠光體全部消失，只留下鐵素體組織，其晶粒料大。由這些特征斷定，爆口附近管壁溫度超過900℃，遠遠超出了20鋼管壁溫度，并導致過燒裂縫和氫損傷。　　產生氫損傷有以下兩個原因：

　　（1）爆管處，管子直接輻射產生過熱。

　　（2）低壓運行，導致熱偏差、水力偏差，產生過燒。

　　這兩個原因互相起作用，惡性循環，高溫條件下，水蒸氣與管子金屬產生如下反應：

　　4H 2 O+3Fe→Fe 3 O 4 +8H.這樣，管子內壁形成了氧化物和氫原子，氫原子穿入金屬晶粒之間與擴散的碳發生反應：4H+C→CH 4↑。這樣，使管子加速脫碳，珠光體完全消失，形成甲烷在金屬晶粒之間不斷聚集，產生很高壓力，形成了沿晶氫腐蝕裂縫。

　　另外，從外觀檢查看，爐管有嚴重的麻坑及白色爐垢，用戶水處理呈偏堿性，這樣加速了氫腐蝕。

　　3結語

　　（1）完善后拱管鼻子彎段處表面絕熱層，并應經常檢查、監督。

　　（2）完善燃燒系統配套設備，保證鍋爐正常運行，避免減壓運行。

　　（3）加強鍋爐水循環水處理，達到pH值要求值。

(完)