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机组在运行过程中高温再热器管发生爆漏。为找出爆漏原因，利用宏形貌分析、化学成分分析、力学性能分析及金相显微组织检测等方法对爆漏管段进行了试验分析。结果表明高温再热器管段长期处于超温过热状态，致使T91管材发生严重老化、力学性能大幅下降，无法承受内部介质压力，在内压作用下引发的爆漏。
某电厂锅炉为SG-1178/18.64-M4504/亚临界参数、单汽包自然循环、岛式布置、全钢架支吊结构的1178t/h循环流化床锅炉。锅炉采用水冷式旋风分离器进行气固分离，运转层标高为12.5m。#5锅炉于2012年1月2日投产，累计运行约50000h。
#5锅炉高温再热器在炉膛上方沿宽度方向布置6屏，材质为12Cr1MoVG和SA213-T91，规格为Φ76×6.0mm。
2019年12月20日，#5锅炉在运行过程中高温再热器，左至右第1排第16根钢管标高50m处发生爆漏，爆漏部位钢管材质为SA213-T91。为了找出高温再热器钢管爆漏原因，确保机组的安全稳定运行，对#5锅炉爆漏的高温再热器管段进行取样试验分析。
一、试验方法及分析
1. 宏观检查
对爆漏的高温再热器管段宏观形貌进行检查，如图1所示。可以看出，高温再热器钢管的爆漏点位于锅炉标高50m处，距水冷壁顶棚管约160mm，爆口位于钢管迎烟气侧，沿轴向分布，长度约为90mm。爆口开口较小、边缘粗钝且未见明显减薄，漏点处钢管有明显胀粗，钢管外壁及内壁均可见沿轴向平行分布的“老树皮”状裂纹形貌，爆口上方穿顶棚管处的套管已严重烧损。此外，钢管内外壁未见磨损减薄、机械损伤及腐蚀损伤等缺陷。
（现场形貌）
（漏点处）
（内壁）
图1 爆漏高温再热器管宏观形貌
2. 化学成分分析
直读光谱仪对爆漏高温再热器管段的金属基体进行成分分析，分析结果见表2。可以看出，高温再热器钢管的主要合金成分与标准对T91材质的要求相一致。
3. 金相分析
对爆漏的高温再热器管取样进行金相分析。
(爆口)
(近爆口处内壁氧化皮)
钢管爆口处的组织已严重老化，回火马氏体板条位向已完全分散消失，晶粒破碎出现再结晶现象，并出现链状孔洞；近爆口处内壁的氧化皮厚度达361μm。
(爆口对侧)
(爆口对侧内壁氧化皮)
爆口对侧组织已完全老化，马氏体板条位向已经严重分散，板条束内分布的碳化物明显减少，有的呈球状分布；板条界、晶界碳化物呈球状分布，有的呈串链状；内壁的氧化皮厚度为234μm。
(爆口远端)
（爆口远端内壁氧化皮)
爆口上方约500mm处钢管的组织为回火马氏体，中度老化，马氏体板条位向明显分散，板条束内分布的碳化物减少，尺寸粗化；板条界、晶界碳化物析出增多，有的呈球状分布，该部位内壁氧化皮厚度为156μm。
4. 力学性能分析
从爆漏的高温再热器管段正常部位取样进行常温拉伸性能测试，结果见表3。可以看出，T91钢管向火侧的屈服强度和抗拉强度均已下降至严重低于标准要求最低限的水平。
二、爆漏原因分析
从宏观形貌分析，高温再热器钢管的爆口开口较小、边缘粗钝且未见明显减薄，漏点处钢管有明显胀粗，钢管外壁及内壁均可见沿轴向平行分布的“老树皮”状裂纹形貌，具有典型的长时过热致爆漏特征。
从化学成分分析，高温再热器钢管的主要合金成分与标准对T91材质的要求相一致，可以排除材质错用的情况。
从金相组织分析，高温再热器管爆口处的组织已严重老化，组织中存在大量蠕变孔洞和蠕变裂纹，内壁的氧化皮厚度达361μm；爆口对侧组织也已完全老化内壁的氧化皮厚度为234μm，符合长时过热导致的微观组织特征。
从力学性能分析，高温再热器T91钢管向火侧的屈服强度和抗拉强度均已下降至严重低于标准要求最低限的水平。
参考文献
［1］刘富强.高温再热器爆管原因分析及处理
［2］奚杰峰,马延会,江范清,胡文龙,王甲安.大型火电厂T91高温再热器管爆管原因分析研究
作者：王磊 吴海龙 赵世华 邓鹏
单位：北京国电电科院检测科技有限公司
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