某单位一台KCTK35/402100锅炉于1994年底投入运行,在运行两年多时间内省煤器管发生多次爆管漏水事故。1996年该锅炉第三层省煤器管发生漏水现象,在恢复运行了两个月后第二层省煤器管又出现漏水现象。该锅炉工作压力3.9MPa;蒸发量3.5t/h;省煤器管材料为20g钢,规格为<28mm×3mm。为防止类似事故重复发生,对第二层省煤器管穿孔原因进行了分析研究。
　　
　　1　理化检验
　　
　　1.1　宏观检验
　　
　　穿孔管段位于省煤器下部,其管外壁氧化皮呈片状剥落,在穿孔附近剥落更为严重,见图1。管内壁存在较多大小及深度不一的圆形腐蚀斑及腐蚀凹坑,腐蚀凹坑的尺寸一般为<5mm×1.2mm～<1.5mm×0.3mm,凹坑内有黑色腐蚀产物;除此之外,管内壁上还存在大小不等的圆形腐蚀鼓包,直径为1～5mm,鼓包表面呈现砖红色,其内有黑色粉末状物,剥去鼓包可见到一溃疡坑,坑内堆着黑色腐蚀产物,且腐蚀产物越多,腐蚀坑就越深。
　　
　　   在穿孔处及穿孔附近其管子壁厚都有减薄现象,最厚为2mm,减薄了1mm;在穿孔处壁厚仅为0.2mm,减薄了2.8mm;在内壁腐蚀不很严重处,其壁厚也有减薄现象,表明该处壁厚减薄是由于外壁腐蚀而引起的,整段管子内壁水垢均很薄,水垢厚约为0.5mm。
　　                                                           
　　1.2　化学成分分析
　　
　　在穿孔管上取样进行化学成分分析(质量分数),结果列于表1。可见,该穿孔管化学成分符合GB/T699-1998标准中20g钢的技术要求。
　　
　　1.3　金相检验
　　
　　在穿孔部位截取纵向及横向试样,经磨制、抛光,在光学显微镜下观察,该管子材料非金属夹杂物按GB/T10561-1989《钢中非金属夹杂物显微评定方法》标准评定为A1和D1(总量为2级);横截面试样经4%硝酸酒精溶液侵蚀后观察,管内壁有腐蚀凹坑,凹坑内充满灰黑色氧化物。
　　
　　1.4　扫描电镜及能谱分析
　　
　　用PHILIPS公司XL230扫描电镜(SEM)及DX24X射线能谱色散谱(EDS)分别对穿孔处内外壁不同区域进行观察。穿孔管内壁腐蚀鼓包处及腐蚀凹坑处经能谱分析含较多的氧,电镜观察到的腐蚀产物为氧化物,表明管子内壁发生了氧腐蚀。图6为腐蚀鼓包形貌,图7为腐蚀凹坑处腐蚀产物的形貌。
　　
　　在穿孔管外壁检测到较多的氧和硫,其腐蚀产物的电镜形貌见图8,表明管子外壁受到氧和硫的腐蚀。