碎煤机锤环断裂原因分析

—～　．．．．．。．．．．，．．．　’　＿一　群爆机键环断裂原围分衍　张都清　，徐德刚　，胡新芳　，马翠花。　１．山东电力研究院，山东济南　２５０００２　２．十里泉发电厂，山东枣庄　２７７１０３　３．黄台发电厂，山东黄台　２５００１２）　某发电厂ＨＧ一１０２５／１８．２一ＰＭ／Ｋ型锅炉碎煤　化铁盐酸水溶液进行金相侵蚀，检查发现金相组织为　机锤环（图１）设计材料为ＺＧＭｎｌ３，运行工况为７００　奥氏体，组织中存在裂纹、滑移线，裂纹沿晶界由外向　ｒ／ｍｉｍ。按正常设计碎煤机锤环可运行３个月再更　内扩展（图２）；非侵蚀金相样在显微镜下放大５ｏ倍直　换，但部分锤环运行仅１个月就发生断裂，断口从外表　接观察，发现有大量的夹杂物，夹杂物主要分布在晶界　面向内侧发展，呈脆性状态。为分析其断裂原因，对锤　匕（图３）。　环进行了化学分析、金相分析和力学性能分析。　ｊ—＼　。　一　图２锤环内部的微裂纹５０×　图ｌ碎煤机锤环结构示意（单位ｍｍ）　从锤环的横截面上取样进行化学成分分析，结果　见表１。由表１可见，碳和硅含量严重超标，杂质元素　硫磷符合技术条件要求。　表１锤环横截面化学成分分析　对锤环的横截面进行硬度测试，其硬度值在ＨＢ２１０￣　ＨＢ　２２７范围之间，符合技术条件要求（４３００　ＨＢ）。　图３晶体内夹杂物形态５０×　沿着存在裂纹的锤环横截面进行取样，采用三氯　（下转第９０页）　收稿日期：２００７～０６—２１　作者简介：　张都清，高级工程师，山东电力研究院锅检中心总工，山东大学在读博士研究生，主要从事锅炉检验及承压部件的寿命评估。　Ｅ－ｍａｉｌ：　ｚｈａｎｇｄｕｑｉｎｇ＠ｙａｈｏｏ．ｃｏｒｎ．ｃｎ　经薯｜　介　绍｜　越　≯　力≥一　蓬　●　ｏ　一　ｏ　ｊ　八　一　向　维普资讯 http://www.cqvip.com 经　一　验　介　绍　热　力　第　ｌ　３７　发　卷　电　●　—●　●一　ｏ　ｏ　９　ＳＴＵＤＹ　ｏＮ　ＰＲＥＳＥＮＴ　ＳＩＴＵＡＴＩｏＮ　ＡＮＤ　ＩＭＰＲｏＶＥＭＥＮＴ　ｏＦ　ＣＩＲＣＵＬＡＴｏＲＹ　ＣｏｏＬＩＮＧ　ＷＡＴＥＲ　ＴＲＥＡＴＭＥＮＴ　ＩＮ　ＳｏＭＥ　ＰｏＷＥＲ　ＰＬＡＮＴＳ　ＳＵＢｏＲｏＩＮＡＴＥＤ　Ｔｏ　ＧＵｏＨＵＡ　ＥＬＥＣＴＲＩＣ　ＰｏＷＥＲ　ＣｏＲＰｏＲＡＴＩｏＮ　ＺＨＡＮＧ　Ｇｕａｎｇ—ｗｅｎ　Ｂｅｉｊｉｎｇ　Ｇｕｏｈｕａ　Ｅｌｅｃｔｒｉｃ　Ｐｏｗｅｒ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　Ｃｅｎｔｒｅ　Ｃｏ　Ｌｔｄ，Ｂｅｉｊｉｎｇ　１０００２５，ＰＲＣ　Ａｂｓｔｒａｃｔｓ：　Ｆｈｅ　ｐｒｅｓｅｎｔ　ｓｉｔｕａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｃｉｒｃｕｌａｔｏｒｙ　ｃｏｏｌｉｎｇ　ｗａｔｅｒ　ｔｒｅａｔｍｅｎｔ　ｉｎ　ｓｏｍｅ　ｐｏｗｅｒ　ｐｌａｎｔｓ　ｓｕｂｏｒｄｉｎａｔｅｄ　ｔｏ　Ｂｅｉｊｉｎｇ　Ｇｕｏｈｕａ　Ｅｌｅｃｔｒｉｃ　Ｐｏｗｅｒ　Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ　ｈａｓ　ｂｅｅｎ　ｐｒｅｓｅｎｔｅｄ，ｔｈｅ　ｔｅｓｔ　ａｎｄ　ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｏｆ　ｒｅａｓｏｎａｂｌｙ　ｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇ　ｔｈｅ　ｅｎｒｉｃｈｍｅｎｔ　ｆａｃｔｏｒ　ｆｏｒ　ｃｉｒｃｕｌａｔｏｒｙ　ｃｏｏｌｉｎｇ　ｗａｔｅｒ　ｉｎ　ｔｗｏ　ｐｏｗｅｒ　ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ　ｃｏｍｐａｎｉｅｓ　ｂｅｉｎｇ　ｃａｒｒｉｅｄ　ｏｕｔ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｌａｂｒａｔｏｒｉｅｓ．Ｔｈｅ　ｒｅｓｕｌｔ　ｏｂｔａｉｎｅｄ　ｈａｓ　ｇｏｏｄ　ｅｆｆｅｃｔ　ｆｏｒ　ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ　ａｐｐｌｉ—　ｃａｔｉｏｎ．Ａｔ　ｔｈｅ　ｓａｍｅ　ｔｉｍｅ　ｏｆ　ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ　ｔｈｅ　ｅｎｒｉｃｈｍｅｎｔ　ｆａｃｔｏｒ　ｉｎ　ｃｉｒｃｕｌａｔｉｎｇ　ｗａｔｅｒ，ｐｒｏｂｌｅｍｓ　ｏｆ　ｓｃａｌｉｎｇ　ａｎｄ　ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ　ｈａｖｅｎ＇ｔ　ｄｉｓｃｏｖ—　ｅｒｅｄ，ａｎｄ　ｔｈｅ　ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｎｅｓｓ　ｏｆ　ｗａｔｅｒ—ｓａｖｉｎｇ　ｂｅｉｎｇ　ｒｅｍａｒｋａｂｌｅ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｃｉｒｃｕｌａｔｏｒｙ　ｃｏｏｌｉｎｇ　ｗａｔｅｒ；ｗａｔｅｒ　ｔｒｅａｔｍｅｎｔ；ｅｎｒｉｃｈｍｅｎｔ　ｆａｃｔｏｒ；ｗａｔｅｒ—ｓａｖｉｎｇ；Ｇｕｏｈｕａ　Ｅｌｅｃｔｒｉｃ　Ｐｏｗｅｒ．　、驴《　、　、驴　（上接第８４页）　ＣＡＵＳＥ　ＡＮＡＬＹＳＩＳ　ＯＦ　ＬＯＷ　ＶＡＣＵＵＭ　ＦｏＲ　ＵＮＩＴ　Ｎｏ．１　ＩＮ　ＬＡＩＣＨＥＮＧ　ＰｏＷＥＲ　ＰＬＡＮＴ　ＡＮＤ　ＲＥＭＥＤＹ　ＴＨＥＲＥｏＦ　ＷＡＮＧ　Ｃｈｅｎｇ—ｌｉａｎｇ　Ｌａｉｃｈｅｎｇ　Ｐｏｗｅｒ　Ｐｌａｎｔ，Ｌａｉｗｕ　２７１１００，Ｓｈａｎｄｏｎｇ　Ｐｒｏｖｉｎｃｅ，ＰＲＣ　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｆｔｅｒ　ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ　ｏｖｅｒ　ｔｈｅ　ｃｉｒｃｕｌａｔｉｎｇ—ｗａｔｅｒ　ｐｕｍｐ　ｏｆ　４×３００　ＭＷ　ｕｎｉｔｓ　ｉｎ　Ｌａｉｃｈｅｎｇ　Ｐｏｗｅｒ　Ｐｌａｎｔ　ｆｒｏｍ　ｈｉｇｈ　ｓｐｅｅｄ　ｔｏ　ｌｏｗ　ｓｐｅｅｄ　ｏｐｅｒａｔｉｏｎ　ｉｎ　Ｎｏｖｅｍｂｅｒ，２００６，ｉｔ　ｈａｄ　ｂｅｅｎ　ｄｉｓｃｏｖｅｒｅｄ　ｆｒｏｍ　ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ｃｏｎｄｅｎｓｅｒ＇ｓ　ｖａｃｕｕｍ　ｏｆ　ｕｎｉｔ　ｎｏ．１　ｗａｓ　ｓｏｍｅｗｈａｔ　ｌｏｗｅｒ　ｔｈａｎ　ａｂｏｕｔ　１．５　ｋＰａ，ｔｈｅ　ｉｎｌｅｔ　ｗａｔｅｒ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｃｉｒｃｕｌａｔｉｎｇ—ｗａｔｅｒ　ｐｕｍｐ　ｗａｓ　４℃～５℃ｈｉｇｈｅｒ，ｌｅａｄｉｎｇ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｃｏａｌ　ｃｏｎ—　ｓｕｍｐｔｉｏｎ　ｒａｔｉｏ　ｏｆ　ｓａｉｄ　ｕｎｉｔ　ｂｅｉｎｇ　ｉｎｃｒｅａｓｅｄ　ｂｙ　ａｂｏｕｔ　３．１８　ｇ／（ｋＷ・ｈ），ｔｈｅ　ｅｃｏｎｏｍｉｃ　ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ　ｂｅｉｎｇ　ｏｂｖｉｏｕｓｌｙ　ｌｏｗｅｒｅｄ．Ｔｈｒｏｕｇｈ　ｃａｕｓｅ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ａｎｄ　ｒｅｍｅｄｙ．ｔｈｅ　ｅｃｏｎｏｍｉｃ　ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ　ｉｎ　ｏｐｅｒａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｕｎｉｔ　ｎｏ．１　ｈａｓ　ｂｅｅｎ　ｉｍｐｒｏｖｅｄ　ａｆｔｅｒ　ｅｌｉｍｉｎａｔｉｎｇ　ｔｈｅ　ｖａｃｕｕｍ　ｄｒｏｐ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：３００　ＭＷ　ｕｎｉｔ；ｃｏｏｌｉｎｇ　ｔｏｗｅｒ；ｖａｃｕｕｍ；ｃｉｒｃｕｌａｔｉｎｇ—ｗａｔｅｒ　ｐｕｍｐ；ｅｎｅｒｇｙ—ｓａｖｉｎｇ；ｃｏｎｄｅｎｓｅｒ．　（上接第８７页）　沿着横向对锤环进行取样，按照ＧＢ／Ｔ２２９—１９９４　此外，高锰钢在制造过程中必须进行合理的水韧　《金属夏比缺口冲击试验方法》，在ＪＢ一３０Ｂ冲击试验　处理，以期获得单一的奥氏体组织。从检查部件的金　机上进行了常温冲击试验，其冲击功Ａ　在（１３～２３）Ｊ　相组织看，内部除了奥氏体组织外，还有大量的碳化　之问，明显低于技术条件要求（≥ｌｌ７．６　Ｊ）。　物。这是因为在热处理过程中加热温度低，或者保温　化学成分的控制对于铸件的质量有着及其重要的　时间不够，碳化物没有充分熔解，从而在使用过程中容　影响，尤其要严格控制Ｍｎ和Ｃ的比例，使之在（１０～　易发生早期失效。　１２）的范围内。从试验结果看，断裂铸件锰碳比仅为　综上所述，碎煤机锤环发生早期失效的主要原因如　２．８，碳的含量明显偏高，这就大大降低了铸件的韧性，　下：（１）化学成分控制不当，碳含量过高，锰碳比过低；（２）　其冲击功远小于正常材料（Ａ　ｖ≥ｌ１７．６　Ｊ）；Ｓｉ的含量　冶炼过程中铸型清理不干净，ｓｉ的含量严重超标，导致大　严重超标，金相组织中含有大量的夹杂物，并沿晶界分　量的夹杂物沿着晶界分布，降低了铸件的塑性；（３）热处理　布，说明在冶炼过程中清理铸型不干净，并且脱氧不　不当，含有大量的碳化物，导致其性能进一步下降。　良，在钢液中熔入过多的硅和氧，并在随后的冷却过程　建议在冶炼过程中严格控制工艺，确保铸造过程　中析出，形成夹杂物聚集在晶界上，大大降低了铸件的　中铸型清理干净，提高锰碳比，同时必须进行合理的水　塑性，促使裂纹沿晶界形成。　韧化处理。