1理化检验

　　1.1外观检查

　　爆管位于后拱管鼻子弯处，爆口附近管径无明显胀粗。

　　管子爆口处外形尺寸：长约1.5 m，宽约1 m，爆口边缘呈树枝状并有放射裂纹，炉管外壁呈明显的被烧烤的碳黑色，其长度为1.8 m，存在白色炉垢痕迹，管子表面有严重的腐蚀麻坑，其内壁也呈现明显的碳黑色，并形成厚厚一层结垢和氧化皮，厚度在1.5～2.0 mm.由于内壁的腐蚀，使管子爆口处的有效壁厚明显减簿，现壁厚为1.0～2.7 mm.

　　1.2化学成分分析

　　在失效的爆管完整处截取试样，进行了成分分析，其分析结果见1.

　　1.3力学性能试验

　　由于爆口管段为后拱水冷壁鼻子弯管处，管段已进行了弯管变形，无法取标准的拉力试样，并且此管段运行了较长时间，性能已有很大变化。因此，未做拉力试验，只做了硬度和压扁试验（见2）。

　　1.4金相检验

　　在爆口附近，将爆管剖开，分别取2个金相试样，即炉膛辐射面和背火面：其辐射面金相组织为铁素体，珠光体完全分解，全部脱碳，其管内壁晶粒度为5～6级，外壁为1级，并存在裂纹和较厚氧化皮；其背火面金相组织为铁素体及少量珠光体，其晶粒度为8级。在离爆口较远、完好管段处取酸蚀试样，试样表面未见明显的表面缺陷。

　　2结果分析

　　该锅炉是蒸汽锅炉，饱和蒸汽出口压力为2.45 kgf/cm2，受热面管壁温度≤480℃。从1、2可以看出，炉管符合国标GB3087-1999中20钢的化学成分要求。洛氏硬度正常，压扁未见缺陷。背火面金相组织属20钢的正常金相组织，晶粒度较细。所以炉管所用原材料没有混料，符合20钢锅炉用钢要求。

　　该锅炉由于低压运行，不能满足自然循环水压要求，造成管内工质流量小、流速低，管壁温度波动较大。按照设计和安装要求炉膛辐射区域的后拱管应加绝热层，但运行过程中，爆管的绝热层剥落，金属（波纹金属软管用途）裸露在炉膛火焰中，因此炉管有一段呈现烧烤的碳黑色。　　后拱管鼻子弯处正处于炉膛火焰中心区，长时间炉膛火焰过度冲击，管壁温度急剧升高，造成管子金属严重过热，甚至过烧，从辐射面的金相组织上分析，金属已完全脱碳，珠光体全部消失，只留下铁素体组织，其晶粒料大。由这些特征断定，爆口附近管壁温度超过900℃，远远超出了20钢管壁温度，并导致过烧裂缝和氢损伤。　　产生氢损伤有以下两个原因：

　　（1）爆管处，管子直接辐射产生过热。

　　（2）低压运行，导致热偏差、水力偏差，产生过烧。

　　这两个原因互相起作用，恶性循环，高温条件下，水蒸气与管子金属产生如下反应：

　　4H 2 O+3Fe→Fe 3 O 4 +8H.这样，管子内壁形成了氧化物和氢原子，氢原子穿入金属晶粒之间与扩散的碳发生反应：4H+C→CH 4↑。这样，使管子加速脱碳，珠光体完全消失，形成甲烷在金属晶粒之间不断聚集，产生很高压力，形成了沿晶氢腐蚀裂缝。

　　另外，从外观检查看，炉管有严重的麻坑及白色炉垢，用户水处理呈偏碱性，这样加速了氢腐蚀。

　　3结语

　　（1）完善后拱管鼻子弯段处表面绝热层，并应经常检查、监督。

　　（2）完善燃烧系统配套设备，保证锅炉正常运行，避免减压运行。

　　（3）加强锅炉水循环水处理，达到pH值要求值。

(完)