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摘要：一电站主蒸汽管道上的隔离门旁路管发生了泄漏。通过化学分析、力学性能测定、金相检验试验，认为该管段由于壁厚选择偏小，以及设计上忽略了管段的角度布置，而造成局部长期积水，最终因应力腐蚀而发生泄漏。
关键词：旁路管；泄漏；应力腐蚀；
1 情况简介
一电站75t/h锅炉，2000年8月投产，累计运行50000h，其所配套主蒸汽管道上的旁路管发生泄漏，本文就此次泄漏原因进行了试验分析。该旁路材质为20G，规格为：φ57×3，泄漏位置发生电动隔离门的旁路管的底部（图1），
2 试验分析
2.1 破口宏观检查分析
该旁路管设计规格为：φ76×6，而实际采用的规格为φ57×3；泄漏部位是一环向裂纹，附近有明显的长期积水痕迹，底部有几处腐蚀，如图2所示。另外对其紧接的管段检查，发现有氧腐蚀泡，经酸洗后检查，腐蚀坑即可显现出来，见图3。管壁的环向裂纹，及裂纹附近存在的腐蚀现象，为明显的应力腐蚀形貌。
经强度核算φ57的管子，实际采用3mm的壁厚，刚刚满足该管段的最小需要壁厚，壁厚的富裕量很少，如遇到不正常的腐蚀，很难满足强度要求，故该管段的实际选用壁厚偏小。
2.2 化学成份分析
该旁路管的设计材质为20G，经对其进行化学元素分析，所含元素与设计材质相符，见表1。
表1 化学元素分析结果 单位：%
2.3 硬度试验
由于管壁较薄，所以只对其外表面管壁进行硬度试验，结果见表2。其硬度值符合20G要求。
表2 硬度测试结果 单位：HB
2.4 金相组织检验
垂直于管壁裂纹纵向剖开进行金相组织检验；可明显看到
管壁的腐蚀形貌，见图4，以及裂纹在管壁的贯穿情况，见图5；可见裂纹即有沿晶也有穿晶，属明显的应力腐蚀裂纹特征，另外从金相组织上看属典型的20G组织：铁素体+块状珠光体；
图4 管内壁微观腐蚀形貌（200×） 图5 裂纹形貌（500×）
3 泄漏原因分析
从材质的元素分析、硬度及金相组织试验看，该管材符合20G的要求。根据设计图纸，该处管段原设计为φ76×6，但实际选用的规格为φ57×3，根据强度计算结果，3mm的壁厚刚刚满足最小需要壁厚，而实际选用的即为3mm，可见该管段的富余壁厚就很少了，如遇到不正常的腐蚀，将很难满足强度要求，所以该管段的实际选用壁厚偏小。
从泄漏管壁的腐蚀情况及微观金相分析看，应力腐蚀是此次泄漏的主要原因：首先该泄漏部位设计是水平段，如果管段与管座对接时有轻微向下倾斜，或者管内壁焊瘤较大，停机后就会造成少部分积水排不出去，长时间就会造成氧腐蚀；另外该水平管段较短，距离弯头及主蒸汽管都较近，在启停机时受到的各种应力也较大，所以这也为应力腐蚀创造了条件。
另外尽管设计上该旁路管上下两段都是水平布置，但从现场检查看，其上部分却是斜插向下布置的（见图1所示），而1 号机该部位上下两段都是水平布置，可见该处管段实际安装并未按设计图纸进行，另外设计上也未充分考虑到：停机后该处的疏水是否能及时排出。
4 结论及建议
4.1 应力腐蚀是造成该部位旁路管段泄漏的主要原因；
4.2 为避免因积水导致的腐蚀，应考虑该旁路管段布置的角度；
4.3 检查其他机组类似情况的管段。
论文作者:李文红,陈东娃,王宗江,宋和豫疆
论文发表刊物:《电力设备》2017年第34期
论文发表时间:2018/5/14
标签：旁路论文; 金相论文; 管壁论文; 裂纹论文; 应力论文; 形貌论文; 硬度论文; 《电力设备》2017年第34期论文;