某电厂减温减压器管道出口异径管件周向开裂原因分析

某电厂减温减压器管道出口异径管件周向开裂原因分析某电厂减温减压器管道出口异径管件周向开裂原因分析 摘 要：为了查明某自备电厂 4 号减温减压器管件开裂泄漏原因，利用外观分析、化学成分分析、显微组织检测等试验方法对管件开裂原因进行了试验分析。结果表明，管件由于减温减压器运行时介质温度频繁变化产生的交变热应力，同时由于管件属于异径结构存在较多变截面区域，在频繁的交变应力作用下，在焊缝附近沿管件内壁、外壁变截面处应力集中区域开裂泄漏，属于疲劳导致的失效。此外，管件化学成分、抗拉强度、延伸率均符合相关技术标准，屈服强度低于标准要求。 关键词：减温减压器 异径管件 周向裂纹 疲劳 1 前言 由于现代动力工程和热能技术要求高温―高压锅炉产生过热度极高的过热蒸汽，但对某些设备工艺要求，这样的蒸汽也许是过于或过热的。例如：当换热器用于制程操作时，使用过热蒸汽由于低的传热系数而降低效率，使用饱和蒸汽更加适合。另外当高压的半饱和蒸汽减压至低压时，在下游出口会产生过热度。这样都需要将过热的蒸汽降温至所需的接近饱和的温度，这就需要减温器。在很多情况下需对高压过热的蒸汽同时进行减温柔减压。减温减压装置是高效节能环保产品。为了满足不同设备丁艺要求，通过采纳减温减压（减温、减压）器，实现全套智能化自动控制并同 DCS 系统联网。[1] 某化工自备电厂 4 号减温减压器在运行过程中，管道出口处发生蒸汽泄漏。随后停运发现出口处的异径管件在焊缝附近出现周向裂纹。该减温减压器为进口设备，有关设计参数如下：正常流量250t/h，进口蒸汽温度 540℃、压力 9.8MPa，出口蒸汽温度 400℃、压力 4.0Mpa。减温减压器实际工作压力为 3.5MPa，实际流量未超140t/h，运行温度 430℃，减温减压器管道出口异径管件安装于2025 年 11 月份，减温减压后的中温中压蒸汽输往化工区使用。泄漏发生时，该设备运行仅 5 个月。 减温减压器管道出口异径管件，材质均为 20G，其中沿钢管内壁变截面处开裂的位置规格为 Φ273mm，以下均称 Φ273mm 管件，沿外壁变截面开裂钢管最大直径处规格为 Φ377mm，以下均称 Φ377mm管件。 为了查明管件开裂泄漏原因，利用外观分析、化学成分分析、显微组织检测等试验方法对管件开裂原因进行了试验分析。 2 试验分析情况 2.1 化学成分分析 在 Φ273mm 和 Φ377mm 管件上分别取样进行化学成分分析，根据 GB/T 4336-2025《碳素钢和中低合金钢...