1、概況
    該130T/H鍋爐為武漢鍋爐廠1987年8月制造出廠，1989年10月安裝完畢，投入生產(chǎn)累計(jì)運(yùn)行9萬(wàn)小時(shí)。設(shè)計(jì)出口壓力為3.82Mpa，設(shè)計(jì)出口溫度為450℃，在對(duì)該爐內(nèi)部檢驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)：該爐高溫過(guò)熱器出口集箱的六根導(dǎo)氣管均有明顯脹粗并表面布滿細(xì)小裂紋。
2、檢驗(yàn)內(nèi)容及結(jié)果
    2.1宏觀檢驗(yàn)
    脹粗的6根導(dǎo)氣管位于高溫過(guò)熱器聯(lián)箱，材質(zhì)為20#，規(guī)格為133*6。該6根導(dǎo)氣管在高溫過(guò)熱器聯(lián)箱管接頭焊縫以上均發(fā)生明顯脹粗，其中最大脹粗10.67%，并且表面布滿微小裂紋。
2.2化學(xué)成份分析
    截取導(dǎo)氣管脹粗最嚴(yán)重的部位在專業(yè)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行化學(xué)成份分析，分析結(jié)果列于表2-2。
    分析結(jié)果表明導(dǎo)氣管的化學(xué)成份符合GB3087-YB(T)33標(biāo)準(zhǔn)的要求。
2.3金相分析
   對(duì)在現(xiàn)場(chǎng)及在專業(yè)實(shí)驗(yàn)室對(duì)脹粗嚴(yán)重的部位取樣進(jìn)行分析，其組織為鐵素體十碳化物+石墨。珠光體形態(tài)已消失，鐵素體晶界及晶內(nèi)的碳化物明顯長(zhǎng)大，按DL/T674-1999（火電廠用20#珠光體球化評(píng)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)）評(píng)定，珠光體球化程度為5級(jí)。部分炭化物分解形成石墨，石墨球較大，比較分散，石墨化比較明顯。按DL438-2000評(píng)定，石墨化程度為2級(jí)。
    2.4力學(xué)性能分析
    對(duì)脹粗嚴(yán)重部位實(shí)物進(jìn)行力學(xué)性能分析，蠕脹脹粗部位其抗拉強(qiáng)度大幅下降，這也證明了導(dǎo)氣管組織發(fā)生明顯的珠光體球化和石墨化。
3、分析討論
    3.1珠光體球化。20#鋼管為珠光體鋼，這種鋼的正常組織是由珠光體晶粒與鐵素體晶粒組成，珠光體晶粒中的鐵素體及滲碳體是呈薄片狀相互間夾。片狀物表面能遠(yuǎn)比球狀物的表面能大，根據(jù)熱力學(xué)第二定律：具有較大能量的狀態(tài)有自行向能量小的狀態(tài)轉(zhuǎn)變的趨勢(shì)，所以可以認(rèn)為片狀珠光體是一種不穩(wěn)定的組織，其中滲碳體有自行轉(zhuǎn)變成球狀并聚集成大球的趨勢(shì)。可見(jiàn)溫度對(duì)珠光體球化影響極大，如果溫度提高幾十度，球化時(shí)間減少到只有原來(lái)的幾百分之一。
    3.2石墨化。石墨化是低碳鋼長(zhǎng)期在高溫條件下發(fā)生的一種使脆性急劇增大的危險(xiǎn)組織結(jié)構(gòu)變化，是滲碳體在高溫長(zhǎng)期作用下的自行分解的一種現(xiàn)象，也稱析磨現(xiàn)象，F(xiàn)e3C一3Fe+C(石墨)。石墨化現(xiàn)象只出現(xiàn)在高溫下，對(duì)于碳鋼約在450℃以上。該爐導(dǎo)氣管珠光體已完全球化，并伴有明顯的石墨化現(xiàn)象，證明該爐存在長(zhǎng)期超溫運(yùn)行。
    3.3珠光體球化對(duì)金屬材料性能的影響。珠光體球化對(duì)材料性能的影響主要表現(xiàn)在對(duì)室溫機(jī)械性能和高溫機(jī)械性能的變化上。珠光體球化會(huì)使材料的室溫強(qiáng)度降低約20%～30%。
    珠光體球化對(duì)高溫機(jī)械性能的影響。珠光體球化會(huì)使材料的蠕變極限和持久強(qiáng)度明顯下降。嚴(yán)重球化對(duì)0.5M。高溫強(qiáng)度的影響為482℃蠕變極限降低46%，持久強(qiáng)度降低52%。由此可見(jiàn)，珠光體球化對(duì)材料的高溫強(qiáng)度影響是很大的，它加速了高溫承壓元件使用過(guò)程中的蠕變速度。
    3.4導(dǎo)氣管脹粗機(jī)理。
    綜上所述，該爐導(dǎo)氣管發(fā)生嚴(yán)重脹粗并且表面有蠕變裂紋為長(zhǎng)期超溫運(yùn)行所致。對(duì)該爐運(yùn)行記錄及主要測(cè)溫裝置檢查發(fā)現(xiàn)，該爐主蒸汽溫度測(cè)量?jī)x表及控溫裝置長(zhǎng)期失靈，致使主蒸汽導(dǎo)氣管長(zhǎng)期超溫運(yùn)行。該爐高溫過(guò)熱器6根導(dǎo)氣管脹粗嚴(yán)重并表面有大量蠕變裂紋，所以應(yīng)及時(shí)更換脹粗導(dǎo)氣管并立即恢復(fù)主蒸汽測(cè)溫報(bào)警裝置。雖然主蒸汽導(dǎo)管沒(méi)有過(guò)熱器管工作環(huán)境惡劣，但導(dǎo)氣管在鍋爐外，一旦發(fā)生事故，后果不堪設(shè)想。因此同一牌號(hào)金屬材料用于蒸汽管道時(shí)所允許的最高溫度比用于過(guò)熱器管的最高使用溫度低30～50℃，因此該爐導(dǎo)氣管應(yīng)選用更高級(jí)別的合金鋼管。
    三門(mén)峽富通新能源銷(xiāo)售生物質(zhì)鍋爐，生物質(zhì)鍋爐主要燃燒木屑顆粒機(jī)壓制的生物質(zhì)顆粒燃料。