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600MW超臨界機(jī)組TP347H奧氏體不銹鋼高溫再熱器管爆管失效分析

李戈; 陳鵬磊; 張林 華電電力科學(xué)研究院材料技術(shù)部; 浙江杭州310030

摘要：某電廠600MW超臨界機(jī)組在一個(gè)月內(nèi)連續(xù)發(fā)生兩起高溫再熱器爆管泄漏事件,高溫再熱器管材質(zhì)為SA-213TP347H,規(guī)格為Φ51×5 mm。對(duì)管件樣品進(jìn)行綜合分析,結(jié)果表明,材料的化學(xué)成分、拉伸性能及硬度結(jié)果均符合美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)ASTM A213/A213M中對(duì)TP347H鋼的要求。觀察管件樣品爆口的宏觀形貌,爆口處管壁減薄嚴(yán)重,爆口周圍管件表面有明顯的蒸汽沖刷痕跡,應(yīng)為鄰近管子發(fā)生泄漏后管壁由于蒸汽吹損減薄而形成的二次爆口,非第一爆口位置。在取樣管彎頭處、直管段、爆口旁分別取樣進(jìn)行顯微組織分析發(fā)現(xiàn),奧氏體晶界存在大量析出物。對(duì)碳化物進(jìn)行元素分析,析出物為富鉻碳化物及富鈮碳化物。從碳化物的分布來看,富鉻碳化物僅存在于奧氏體晶界。依據(jù)奧氏體不銹鋼晶間腐蝕機(jī)理,鉻以碳化物（多為Cr23C6或（Cr、Fe）23C6）沿晶界析出,造成晶界鉻元素貧化。由于貧鉻晶界區(qū)與晶粒本體鈍化性能有差異,會(huì)降低奧氏體晶界電極電位,加劇奧氏體鋼晶間腐蝕傾向。

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