锅炉取样冷却器蛇形管裂纹原因分析及处理
【摘要】：通过对不锈钢的腐蚀--和腐蚀机理的分析和研究，根据-修总结的经验和反复试验，在锅炉取样蛇形管及取样箱采取-定的措施后可以消除取样蛇形管频繁出现裂纹和断裂的现象。
本文来-：兰州西固热电有限责任公司
【关键词】取样蛇形管 裂纹 原因分析 处理
0-言
#5～10锅炉汽水取样冷却器蛇形管-般有7—11组不等，各取样-引出后集-到取样箱冷却，冷却器蛇形管其材质原设计为1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢，全部是由手工弯制而成，取样冷却器的冷却水全部采用工业水，由工业水母管接入。
1 设备概况
自2003年以来，#5～10锅炉取样冷却器蛇形管频繁发生裂纹、断裂-泄，给化学取样带来不便，加大了-修工作量，增加了材料消耗，同时还严-影响了锅炉的安全经济运行。-别是在锅炉-炉启动过程-，每次都会发生取样管的-泄问题，为处理取样管往往会延迟-炉并汽时间。从-泄后换下的取样冷却器蛇形管外观观察，发现蛇形管从上往下靠下部2/3表面存在大量的穿透-微裂纹。
为此，锅炉分公司-次召开-题研讨会，并请教有关-家，相关部门大力配合，分析研究和讨论#5～10锅炉取样冷却器蛇形管频繁发生裂纹、断裂-泄的原因和处理方法。同时加强了对#5～10锅炉取样冷却器蛇形管的-查和维护，及时的消除和-换了发生-泄的取样冷却器蛇形管。
#5～10锅炉取样冷却器蛇形管频繁发生裂纹、断裂-泄次数自2004年4月-计为：
| 时间（月） | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 |
| -泄次数（次） | 10 | 7 | 13 | 26 | 9 | 12 | 15 | 8 | 29 |
2 分析原因
2.1裂纹宏观-征。
从-泄后换下的取样冷却器蛇形管外观观察，发现蛇形管从上往下靠下部2/3表面存在大量的穿透-微裂纹。 裂纹为周向，走向曲折呈锯齿状，未穿透的裂纹可以看到是从外表面向内表明发展的。宏观上表现为树枝状。
2.2裂纹的-质。
奥氏体不锈钢，-别是18-8系列奥氏体不锈钢-易产生晶间腐蚀裂纹和应力腐蚀裂纹。从裂纹的宏观-征看，是由2种-质的裂纹组成即：晶间腐蚀裂纹和应力腐蚀裂纹。
2.3取样蛇形管的工作环境
#5～10锅炉取样冷却器的冷却水采用工业水冷却而不是除盐水。化学分场提供的生水分析报告-，近几年来生水-氯离子的平均含量为：
| 时间（年） | 1997 | 1998 | 1999 | 2000 | 2001 | 2002 | 2003 | 2004 |
| 氯离子平均值（mg/L） | 32.7 | 30.4 | 24.3 | 26 | 26.9 | 34.2 | 36.1 | 41.8 |
在富含氯离子的水质-，奥氏作不锈钢在350℃左右，发生晶间腐蚀和应力腐蚀速度将急剧增加。#5～10锅炉取样蛇形管的工作温度-般在200～540℃之间，氯离子含量在24～42mg/L之间，这些都是取样蛇形管产生晶间腐蚀的主要因素；锅炉取样蛇形管在弯制过程-，其内侧产生压应力，外侧产生拉应力，工作过程-存在很大的温差热应力，这些都为应力腐蚀提供了条件。
通过分析，我们认为氯离子的存在，应力的产生，弯制工艺落后，工作条件苛刻等原因都是造成锅炉取样冷却器蛇形管频繁发生裂纹、断裂-泄的主要原因。
3 试验过程
1、在2003年6月后，取样冷却器蛇形管开始频繁发生裂纹、断裂-泄。2003年9月将#5～10锅炉取样冷却器蛇形管逐步-换00Cr17Ni14Mo2不锈钢管。取样冷却器蛇形管发生裂纹、断裂-泄的次数仍然频繁发生。从-泄的时间规律看，1.5mm厚的不锈钢管使用45天后开始出现裂纹，2 mm厚的不锈钢管使用60天后开始出现裂纹。
2、为了提高不锈钢取样蛇形管的抗晶间腐蚀能力，我们将不锈钢取样蛇形管外委进行固溶处理（将钢加热到1050～1150℃后水淬，主要目的是使碳化物溶于奥氏体-，然后-速冷却。并将此状态保留到室温 ，这样钢的-蚀-会有很大改善）。使用过程-，发现取样冷却器蛇形管仍然频繁发生裂纹、断裂，-泄的情况并没有得到明-改善。
4-施对策
我们经过分析、研究，从以下2 个方面采取对策：
1、降低冷却水-氯离子的含量。-直接的办法就是将取样冷却水改为除盐水，但是由于改造系-复杂，运行成本高，-次-投入大而-直没有得到-。
2、采取在不锈钢取样冷却箱内壁加装钢板的方法，利用化学元素择-选择的原理进行试验。由于铁元素较铬元素化学-能活泼，使冷却水-氯离子--作用到钢板上进行化学反应，替换了氯离子在不锈钢管上的作用，同时吸收了冷却水-的大量氯离子生成氯化物，对不锈钢取样蛇形管起到阴-保护作用。减缓了不锈钢取样蛇形管晶间腐蚀。同时改变了冷加工工艺，并安排进行了去应力、固溶化处理工艺。
根据-际情况，决定采用在不锈钢取样冷却箱内壁加装钢板的方法。
5 -果-查
自2005年10月我们在#5～10锅炉汽水取样装置的不锈钢取样冷却箱内壁加装碳钢钢板后，截至目-，在正-运行和锅炉启动-炉过程-再也没有发生取样冷却器蛇形管裂纹、-泄问题。完全消除了这-长期困扰生产的疑难问题。
6-语
在#5～10锅炉汽水取样装置的不锈钢取样冷却箱内壁加装碳钢钢板后，成功的-了取样冷却器蛇形管裂纹、-泄问题，提高设备的健康水平，同时也为我们-其它设备问题积累了宝贵的-修经验。在今后的-修工作-，我们还要继续努力，进-步的拓展思路，积--设备存在的疑难问题
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