1000MW超超临界机组高温再热器管弯头失效分析.pdf

2017年4 月 电　 力　 科　 技　 与　 环　 保 第33卷　 第2期 1000MW超超临界机组高温再热器管弯头失效分析 Failure analysis on the elbow bursting of final stage reheater tube of 1000MW ultra-supercritical boiler 刘世刚,黄桥生,陈琨 (国电科学技术研究院,湖北 武汉　 430000) 摘要:对某电厂1000MW超超临界机组高温再热器管HR3C 弯头失效进行了分析,采用了宏观检查、化学成分分 析、显微组织分析、硬度试验、扫描电镜能谱分析和机械性能试验等方法。 结果表明:弯头弯制过程中形成的残余 应力,和由于外背弧面碰撞产生的凹坑导致的应力集中,管子在启停炉及水压试验等受到冲击载荷时,材料的韧性 降低以及晶界的弱化效应,在该区域的晶界处会优先形成裂纹源,并沿晶界发展,贯穿整个管壁导致失效。 关键词:超超临界 ;高温再热器 ;HR3C ;弯头;失效分析 Abstract:Throughthe analysis of the failure and the macroscopic examination,chemical composition analysis, microstructure analysis,hardness test,SEMenergy spectrumanalysis and mechanicalpropertiestest method, the reasonof the elbow burstingoffinalstage reheatertube used inanultrasupercriticalboilerof a powerplant was analyzed. The results show that the elbow bending process of theformationof residualstress,and dueto the backarc collisionpits resulted instressconcentrated,pipes inthefurnaceandthe hydraulic pressuretest of starting and stopping subjected to impact loading,thetoughness of the materialdecreased and grain boundary weakening effect,inthe regionof the grain boundary willthe preferentialformationof the cracksource,and a- longthe grain boundaries of development,throughthefailure dueto the pipewall. Key words:ultra-supercritical boiler;finalstage reheatertube;HR3C;elbow;failure analysis 中图分类号:TM621　 　 　 　 　 文献标识码:B　 　 　 　 　 文章编号:1674-8069(2017)02-060-03 　 　 HR3C是在TP310基础上,通过复合添加Nb、N 向裂纹贯穿管壁,从而发生泄漏。 合金元素研制出的一种新型耐热钢。 HR3C 在 2　 化学成分分析 ASME标准中的材料牌号为 SA213 -TP310HCbN, 具有优良的耐高温性能,是目前超超临界机组锅炉 用Compact port BELEC直读光谱分析仪对弯管 [1] 烟温较高区域的过热器、再热器的首选材料 。