二次过热器管上拱变形检测与分析现场检验发现其最上面一排管子有明显的上拱变形，现场测得的最大变形量为26mm.为了确定变形的原因和变形后管子的应力水平，以及在这样大的变形下过热器管是否安全可靠，对其进行了有限元模拟分析。计算条件按管外烟气温度800bC，管内蒸汽温度450bC，管内蒸汽压力4.51MPa，直管段长度5030mm，管子外径32mm，管子材质15CrMo，500bC时材料许用应力为83MPa.计算模型和有限元分析软件在有限元计算分析时，取一排管子的4根管子（带3个弯头）作为计算模型。支撑条件是在中段2600mm长度的管子的两处Y、Z方向（即上下、前后）予以约束。管内加压4.51MPa，对最上面的第一根管子的横截面上加上温度值，使这温度值有一梯度，上下两点的温度梯度分别为30bC，40bC，50bC.通过计算分别求得变形量和最大应力值。

　　当管子的横截面上温度存在温差时，横截面上各部分管子的伸长量也就存在差异，温度高的部分，伸长量就大，反之伸长量就小。当两头的变形受到约束时，就产生向上拱的现象。计算分析可以确定，过热器管子产生上拱变形的现象是由于管子的横截面上存在温差所引起的。从彩照上也可清楚地看到，这些最大应力都位于管子的支承点，且范围极小。而管子的绝大部分的应力只有2030MPa.在支承点处的最大应力除去一次膜应力，主要是由于温度引起的温差应力。按照JB4732-955钢制压力容器）分析设计标准6，温差应力属于二次应力范畴。一次和二次应力之和，即计算所得的最大应力，可按3倍的许用应力来加以限制，考虑其他因素如高温腐蚀，长期运行的疲劳损伤（本次计算分析时无法顾及）等等，建议取2倍的许用应力为限制条件，即控制上拱变形量不超过50mm.

　　二次过热器取样管的分析由于现场复膜金相检查受条件限制，难以得到高倍数的清晰的金相组织照片，为此利用割管取样再进一步研究。金相分析二次过热器最下面一排管子曾发生泄漏，以该段穿孔管作分析，发现穿孔部位有明显的外壁局部减薄。在该减薄区取出金相试样进行分析。原现场金相和现取样管金相属同一水平部位，因此温度环境相同。金相分析均证实过热器15CrMo管为正火加回火，组织均为索氏体+贝氏体+铁素体。外壁的明显减薄处与未减薄处在金相上完全一致，外壁的表面状态也一致，说明减薄处确属局部的表面膜机械性磨损。

　　高温硫化氢的腐蚀硫化氢引起二次过热器管的全面腐蚀时可以使整个表面均匀地减薄，也可以将表面腐蚀得凹凸不平。有时表面有鳞片或污泥状黑色硫化铁腐蚀产物堆积。由于系统中含有O2，腐蚀产物中会混有黄色的硫磺，如果系统内存在CN-，硫化铁腐蚀产物与CN-作用生成的化合物，遇空气后转化为铁氰化物，呈蓝色。

　　结语CDQ锅炉二次过热器管失效主要表现为腐蚀、上拱变形和冲刷磨损。二次过热器管外壁存在高温下氧和硫造成的腐蚀。管子外壁的腐蚀与烟尘磨损相互作用造成二次过热器局部减薄及缩颈。二次过热器管外壁喷铬处理可以有效防止烟气磨损。建议分别对二次过热器最上面和最底下几排管的外壁进行喷铬处理，也可采用渗铝管。二次过热器上拱变形是管子的横截面上存在温差所致。

(完)