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【摘要】针对使用的12Cr1MoVG油田注汽锅炉中,过热段锅炉管(Φ60×6)出现爆裂现象,对爆管的远近取样分析,最终得到结论。
【关键词】过热 塑性变形 超温爆裂
工程技术公司生产的油田注汽油田注汽锅炉,投产不久,锅炉中过热段锅炉管出现爆裂现象,该锅炉管为12Cr1MoVG/Φ60×6。
1 理化检验
1.1 宏观形貌
对爆裂的锅炉管进行了现场宏观检验,裂口长180mm,裂口宽180mm,裂口呈喇叭状,呈韧性破断,爆裂炉管内壁十分光洁,外壁呈蓝黑色,未见氧化层和腐蚀坑点。炉管胀粗严重,外径为Φ70.6,管壁逐渐减薄。见图1。
1.2 化学成分分析
在爆裂的锅炉管及爆裂管附近的左三和附近左四锅炉管上取样,用高频红外碳硫分析仪、容量法和光度法进行化学成分分析。见表1。
在爆裂的锅炉管上取纵向拉伸试样,取样位置为爆裂管处(远和近)。爆裂管附近胀管(左四),爆裂管近、远抗拉强度均不符合GB5310标准对12Cr1MoVG的规定,爆裂管附近胀管(左四)符合GB5310标准对12Cr1MoVG的规定,见表1。
表2?爆裂管和附近锅炉管拉伸试验结果
1.4 金相检验
金相试样分别在爆管的远近,(图2、图3),爆管(图4)取样进行显微组织观察,检验结果见表3。
从宏观形貌分析,爆裂管口内外未见氧化皮,内壁光滑,爆管附近外径有明显胀粗和变形,该爆管化学成分符合GB5310-2008标准对12Cr1MoVG的规定,远、近爆管处的力学性能均不符合GB5310-2008标准对12Cr1MoVG的规定。
从微观组织分析,试样组织中珠光体内碳化物已开始球化,珠光体内最初层片状逐渐转变成球状,并沿铁素体晶界聚集,珠光体特征消失,这种组织的变化使得抗拉强度显著下降,沿晶界聚集的碳化物颗粒会导致脆性增加,造成组织恶化的原因是短时过热,一旦管段局部区域应力增大,即产生局部破裂。
3 结论
过热会导致材料力学性能严重劣化,在爆裂前管材已产生明显的塑性变形,使得爆裂外径胀粗和爆管壁厚减薄,管材在较高温度和较大压力下继续工作,以致管内实际应力超过管材在该温度下的许用应力,于是发生超温爆裂。
参考文献
[1] 许振清,孟广恕,王观军,王伟国. 油田专用湿蒸汽发生器炉管爆管原因分析[J].腐蚀与防护,2005(01)
[2] 武占主编.油田注汽锅炉[M]. 新疆大学出版社,1997
【关键词】过热 塑性变形 超温爆裂
工程技术公司生产的油田注汽油田注汽锅炉,投产不久,锅炉中过热段锅炉管出现爆裂现象,该锅炉管为12Cr1MoVG/Φ60×6。
1 理化检验
1.1 宏观形貌
对爆裂的锅炉管进行了现场宏观检验,裂口长180mm,裂口宽180mm,裂口呈喇叭状,呈韧性破断,爆裂炉管内壁十分光洁,外壁呈蓝黑色,未见氧化层和腐蚀坑点。炉管胀粗严重,外径为Φ70.6,管壁逐渐减薄。见图1。
1.2 化学成分分析
在爆裂的锅炉管及爆裂管附近的左三和附近左四锅炉管上取样,用高频红外碳硫分析仪、容量法和光度法进行化学成分分析。见表1。
在爆裂的锅炉管上取纵向拉伸试样,取样位置为爆裂管处(远和近)。爆裂管附近胀管(左四),爆裂管近、远抗拉强度均不符合GB5310标准对12Cr1MoVG的规定,爆裂管附近胀管(左四)符合GB5310标准对12Cr1MoVG的规定,见表1。
表2?爆裂管和附近锅炉管拉伸试验结果
1.4 金相检验
金相试样分别在爆管的远近,(图2、图3),爆管(图4)取样进行显微组织观察,检验结果见表3。
从宏观形貌分析,爆裂管口内外未见氧化皮,内壁光滑,爆管附近外径有明显胀粗和变形,该爆管化学成分符合GB5310-2008标准对12Cr1MoVG的规定,远、近爆管处的力学性能均不符合GB5310-2008标准对12Cr1MoVG的规定。
从微观组织分析,试样组织中珠光体内碳化物已开始球化,珠光体内最初层片状逐渐转变成球状,并沿铁素体晶界聚集,珠光体特征消失,这种组织的变化使得抗拉强度显著下降,沿晶界聚集的碳化物颗粒会导致脆性增加,造成组织恶化的原因是短时过热,一旦管段局部区域应力增大,即产生局部破裂。
3 结论
过热会导致材料力学性能严重劣化,在爆裂前管材已产生明显的塑性变形,使得爆裂外径胀粗和爆管壁厚减薄,管材在较高温度和较大压力下继续工作,以致管内实际应力超过管材在该温度下的许用应力,于是发生超温爆裂。
参考文献
[1] 许振清,孟广恕,王观军,王伟国. 油田专用湿蒸汽发生器炉管爆管原因分析[J].腐蚀与防护,2005(01)
[2] 武占主编.油田注汽锅炉[M]. 新疆大学出版社,1997