不锈钢锅炉管在使用中发现的问题及对策

  浙江至德钢业有限公司对运行一年后的宝钢不锈钢锅炉管的样管进行了跟踪监督分析，发现在宝钢电厂一号机组锅炉三级过热器上出口段运行一年后的不锈钢锅炉管，合金元素Mo、V部分向碳化物中转移，Mo的含量由20%左右升高到35%，y的含量由51%升高到67%，合金元素Cr基本未发生转移。碳化物结构仍以M23Cl为主，但衍射谱线出现新谱峰，谱峰强度较低，尚难以定性。高温运行一年后样管向火面、背火面性能无差异．HB硬度值、室温拉伸性能均与原始管性能相当，但600℃、650℃高温拉伸强度同原始管相比有所下降。 但对三级过热器T91/T22异种钢焊接接头分析中，发现部分T91/T22异种钢接头存在问题较为严重。主要有二方面：

    T91/T22异种钢焊接接头焊缝区域存在严重脆化，100%脆性断口的微观断裂特征为快速解理断裂。达不到SD340-89标准火力发电厂锅炉、压力容器焊接工艺评定规程一规定的冲击试验合格标准：三个试样的冲击韧性平均值应不低于母材规定平均值的下限，其中只允许有一个试样的冲击韧性稍低，但不低于规定平均值的70~6t DL5007-92“电力建设施工及验收技术规范（火力发电厂焊接篇）一中规定：合金钢焊接接头要求冲击韧性≥49 (J/cmz)。表为异种钢焊接接头不同部位冲击试验结果和冲击载荷一挠度曲线，曲线下的面积为冲断试样消耗的冲击总功Ak或试样断裂前吸收的能量，有确切的物理意义。Fe表示弹性载荷、Fy表示屈服载荷、Fm表示最大载荷、Ff表示断裂载荷、Ae表示弹性功、Ai表示裂纹形成功、Ap表示裂纹扩展功、At表示总功、Af表示断裂功．图中的尖锐曲线形式表明异种钢焊接接头在室温冲击载荷作用下，裂纹启裂和扩展、断裂只需很小的能量，基本无塑性变形区。

    对T91/T22异种钢焊接接头存在问题的调查确认，存在问题的这批焊口是在2003年3月一号机组锅炉维修中为配合苏州热工院“锅炉改造后评估"项目特地焊接上去的，一共9根管子。这批管子已在2004年上半年一号机组锅炉三次过热器改造中全部更换掉了。

T91/T22异种钢焊接接头存在问题的原因是现场操作焊工对T91焊接特点不是很熟造成的。造成T91/T22异种钢样管中焊接接头焊缝区域存在严重脆化可能是：一是由于焊工在焊接过程中线能量过大；二是在热处理过程中温度过高、冷却速度太快．焊口存在微小的未熔合或未焊透纯粹是焊接质量问题。

 迄今为止，宝钢电厂锅炉再热器、过热器改造已经三次，第一次2002年上半年，一号机组锅炉二次过热器改造；第二次，2003年下半年，二号机组锅炉，二次过热器改造、二次再热器改造和三次过热器改造；第三次，是2004年上半年一号机组锅炉三次过热器改造。考虑到不锈钢锅炉管材料手工焊接测得技术数据的过分分散，担心给更新设备留下隐患，新的更新项目中现场焊接基本没有T91焊口。对于备件制作焊口情况，对制造单位（上海嘉定弯管厂和张家港特种锅炉厂）的所有关于不锈钢锅炉管焊接工艺都进行工艺评定，并且进行现场抽样检验，确保没有问题出现。