鍋爐管內(nèi)壁氧化膜剝落特性原位掃描電鏡試驗(yàn)研究.pdf

1、超（超）臨界機(jī)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(yīng)，極易被氧化而形成氧化膜。當(dāng)氧化膜達(dá)到一定厚度時(shí)在內(nèi)外應(yīng)力的影響下，會(huì)發(fā)生一定程度的剝落。剝落的氧化膜會(huì)堵塞鍋爐管通流部分，引起鍋爐管短期超溫爆管，同時(shí)剝落的氧化膜還會(huì)進(jìn)入汽輪機(jī)沖蝕汽輪機(jī)的通流部分等一系列問(wèn)題。高溫受熱面鍋爐管內(nèi)氧化問(wèn)題已經(jīng)嚴(yán)重困擾火力發(fā)電機(jī)組安全運(yùn)行，因此，有必要電廠鍋爐管氧化膜的生長(zhǎng)和剝落的機(jī)理進(jìn)行分析和研究，為超（超）臨界鍋爐機(jī)組高效安全運(yùn)行提供理論支持

2、。
　　本文對(duì)P92鋼氧化膜的生長(zhǎng)和剝落行為進(jìn)行研究，試驗(yàn)包括超臨界水氧化試驗(yàn)和原位拉伸試驗(yàn)。超臨界水氧化試驗(yàn)的目的是模擬實(shí)際電廠鍋爐管在實(shí)際運(yùn)行工況下的腐蝕情況，試驗(yàn)后我們對(duì)式樣的氧化增重進(jìn)行記錄并且分析P92的生長(zhǎng)動(dòng)力學(xué)，通過(guò)微觀檢測(cè)手段對(duì)式樣的表面形貌、橫截面形貌和元素分布進(jìn)行了分析和總結(jié)，系統(tǒng)地揭示了氧化膜形成和生長(zhǎng)的機(jī)理。
　　實(shí)際電廠鍋爐氧化膜的剝落是因?yàn)榛w/氧化膜應(yīng)變的不同，從而在氧化膜中產(chǎn)生應(yīng)變，應(yīng)變的累計(jì)

3、引起氧化膜的剝落，利用SEM原位拉伸試驗(yàn)?zāi)M鍋爐管溫度變化時(shí)的氧化膜的應(yīng)變。通過(guò)總結(jié)發(fā)現(xiàn)實(shí)際運(yùn)行中起主導(dǎo)作用的是熱應(yīng)力的影響，當(dāng)鍋爐在起機(jī)過(guò)程中，隨著溫度的升高，當(dāng)積聚在氧化膜中的熱應(yīng)力達(dá)到氧化膜開(kāi)裂應(yīng)力值時(shí)，氧化膜就就會(huì)發(fā)生開(kāi)裂，氧化膜剛開(kāi)始發(fā)生斷裂的應(yīng)力值與理論計(jì)算值相接近，拉應(yīng)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(yīng)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