鍋爐管內壁氧化膜剝落特性原位掃描電鏡試驗研究.pdf

1、超（超）臨界機組鍋爐管在超臨界蒸汽環(huán)境可以與蒸汽直接發(fā)生反應，極易被氧化而形成氧化膜。當氧化膜達到一定厚度時在內外應力的影響下，會發(fā)生一定程度的剝落。剝落的氧化膜會堵塞鍋爐管通流部分，引起鍋爐管短期超溫爆管，同時剝落的氧化膜還會進入汽輪機沖蝕汽輪機的通流部分等一系列問題。高溫受熱面鍋爐管內氧化問題已經嚴重困擾火力發(fā)電機組安全運行，因此，有必要電廠鍋爐管氧化膜的生長和剝落的機理進行分析和研究，為超（超）臨界鍋爐機組高效安全運行提供理論支持

2、。
　　本文對P92鋼氧化膜的生長和剝落行為進行研究，試驗包括超臨界水氧化試驗和原位拉伸試驗。超臨界水氧化試驗的目的是模擬實際電廠鍋爐管在實際運行工況下的腐蝕情況，試驗后我們對式樣的氧化增重進行記錄并且分析P92的生長動力學，通過微觀檢測手段對式樣的表面形貌、橫截面形貌和元素分布進行了分析和總結，系統(tǒng)地揭示了氧化膜形成和生長的機理。
　　實際電廠鍋爐氧化膜的剝落是因為基體/氧化膜應變的不同，從而在氧化膜中產生應變，應變的累計

3、引起氧化膜的剝落，利用SEM原位拉伸試驗模擬鍋爐管溫度變化時的氧化膜的應變。通過總結發(fā)現(xiàn)實際運行中起主導作用的是熱應力的影響，當鍋爐在起機過程中，隨著溫度的升高，當積聚在氧化膜中的熱應力達到氧化膜開裂應力值時，氧化膜就就會發(fā)生開裂，氧化膜剛開始發(fā)生斷裂的應力值與理論計算值相接近，拉應力下的氧化膜的失效形式主要是貫穿厚度的裂紋，裂紋形核于氧化層中已存在的孔洞或者缺陷處，隨著拉應力增大裂紋間距變小，而且裂紋間距呈現(xiàn)等間距分布，而且貫穿氧化膜