摘要:本文针对末级过热器T23炉管机械性能普遍降低的问题,对700MW机组末级过热器T23炉管取样进行力学性能及金相分析。结果表明,对于高温段550~600℃运行超过10万小时的T23炉管,力学性能下降是T23钢的基本性质,同时钢管老化程度不高,蠕变断裂强度曲线无明显变化。通过试验与许用应力分析,提出在役T23炉管因力学性能不合格的处理方式。
0 引言
T23钢是日本三菱重工和住友金属联合开发的锅炉用钢,它是在T22钢的基础上通过降低C含量,添加W(固溶强化),添加V、Nb、B(微合金化和弥散析出强化)而获得的低碳、多元复合、高强度、高韧性的贝氏体型耐热钢。珠海发电厂#1、# 2锅炉是日本三菱重工生产的亚临界参数控制循环汽包锅炉,2000年投运,是国内最早使用T23管材的锅炉之一,主要分布在末级过热器和末级再热器。末级再热器近年经过改造后,用T23炉管全部替代。经过约10万小时的运行,末级过热器T23炉管机械性能普遍降低,甚至低于标准值,为此本文分析了T23炉管性能下降的原因。
1 T23钢的化学成分、显微组织和力学性能
T23钢的主要化学成分见表1,常温力学性能见表2。
2 取样管性能
末级过热器T23炉管取样选在末过下弯头出口段。由表3可知,2013年末级过热器T23取样管6根,5根管屈服强度不合格,只有#20-11管是抗拉强度和屈服强度均不合格。由表4可知,2015年末级过热器T23取样管4根,3根管抗拉强度和屈服强度不合格,只有#20-14管是屈服强度不合格。
所有取样管的金相组织均属于正常范围,老化等级在2.0~3. 5。由图1和图2可知,取样管22-10和21-17金相是贝氏体+粒状碳化物,轻度球化2级。通过计算末级过热器下弯头炉后直段管壁当量温度(见表5)可知,末级过热器T23炉管运行当量温度基本在590℃左右。