余热锅炉一级过热器管规格φ38×4mm，质料20g，两列共62排，设计入口烟温836℃，管内介质温度406℃，压力4.48MPa，介质与烟气逆向换热，安排在水平烟道 。一次锅炉内部检验时，发明过热器管普遍胀粗（能测管径为39～39.6mm），里面蠕变胀粗率为2.63%～4.2%，使用单位将进出口集箱和一级过热器管全部更换，管子规格为φ38×4mm，质料为15CrMo，投入运行后，2003年3月，一级过热器爆发爆管 。过热器管从更换后至爆管，累计运行4500h 。
1．一级过热器西起第5排、南数第1根管爆破，爆口中心线距下弯管底部510mm 。宏观检查发明南数第1根、第2根管外貌有黑褐色高温氧化层，个体氧化层脱落，管径有明显胀粗，南数第1根管爆破后，因爆管喷出的蒸汽反作用力，使其向北位移70～100mm 。南数第3根一第6根管（入口管），管子外貌呈棕红色，并附有灰白色灰垢，管径无胀粗现象 。
2．破口宽90mm、长95mm，撕裂长度划分为107mm和38mm（脱落），破口的断裂面粗糙且不平整，破口四周有许多纵向蠕胀裂纹，裂纹平行于破口，起爆点管子壁厚2.2mm，破口外貌氧化层厚0.66mm，外外貌氧化层厚0.4mm 。
3．使用XLTRO型内窥镜对西起第5排入口管、南数第2根管和第1个弯管内壁进行检查，内壁均有均匀的氧化层 。
4．使用XH-500型金相显微镜对6个部位进行检验，检验结果：爆口处为轻度球化，即球化3级，金相组织为珠光体加铁素体加少量碳化物 。爆口处的背火面金相组织为珠光体加铁素体，保存倾向性球化，即球化2级 。起爆点向下l00mm处的向火面金相组织为珠光体加铁素体，倾向性球化，即球化2级 。起爆点向下l00mm处背火面金相组织为珠光体加铁素体，倾向性球化，即球化2级 。爆口上部撕裂部位金相组织为珠光体加铁素体，倾向胜球化，即球化2级 。西起第5排、南数第6根管（入口端）金相组织为珠光体加铁素体，未球化，即球化1级 。
5．使用X射线能谱仪对爆管内壁氧化层进行身分（重量百分数）测定（表1） 。
表1 %
6．使用XL-30型扫描电镜，对爆口和撕裂部位视察断口形态，爆口起始点泛起一定的塑性变形，局部泛起环形空洞 。撕裂断口泛起明显的脆性断裂形态 。
1．爆破的管子和与其相连的管子外外貌呈黑褐色高温氧化层，管径胀粗率划分为6.3%、17.1%和21.3%，明显凌驾2.5%的划定，说明爆管是由超温引起的 。其余各排管子外外貌均呈棕红色氧化层（三氧化二铁），并附有灰白色浮灰，管径丈量为38.1～38.4mm，胀粗率0.26%～1%，标明这些管子没有超温现象 。因此，可以说明，仅一级过热器西起第5排、南数第1、2根管子超温，具有特殊性 。排除了一级过热器管热负荷过高、选材裕度缺乏等普遍超温和管径胀粗的原因 。
2．破口边沿为钝边，断口平齐粗糙，破口四周有平行于破口的纵向短裂纹，爆口边沿有明显的变形和胀粗现象，这些特征说明，该爆管属于典范的脆性破坏，具有恒久超温特征 。
3．内窥镜检查，发明西起第5排、南数第1根管的下弯管底部的腐化坑和纵向划痕应引起重视 � ？赡茉诩浠蚬绕鞴芟抵杏性游�，即所谓管内异物梗塞，没有足够流量的蒸汽冷却管壁，引起超温，爆破后，异物被高压蒸汽冲出时留下的攻击痕迹 。
4．取爆口横截面磨制金相样品，发明平行口边沿有许多裂纹，这些裂纹自外向内壁沿晶界生长，说明管壁超温（即凌驾15CrMo钢允许温度550℃），管子金属在应力作用下爆发蠕变，即管径胀粗，泛起蠕变和沿晶界裂纹，直至破裂 。金相检验中，还发明管子内外壁有氧化层、脱碳层，金相组织中珠光体球化，爆口处珠光体球化3级，背火面球化2级，入口侧，即西起第5排、南数第6根管，金相组织中珠光体未发明球化，组织正常 。爆口处珠光体球化和碳化物在晶界上聚集，并陪同有蠕变损伤，即蠕变裂纹形成，说明质料已经劣化，这是金属质料恒久超温运行的一定结果 。珠光体球化与温度有直接关系，温度愈高，球化速度愈快 。
5．爆管取样，进行化学身分剖析标明，一级过热器管质料完全切合GB5310-95标准中15CrMo钢的要求 。一级过热器管设计，凭据GB9222-88《水管锅炉受压元件强度盘算》划定，完全可以满足一级过热器正常运行要求，仅4500h就爆发爆管，说明爆管损坏部位的实际壁温远大于550℃ 。
6．对爆管内壁氧化层进行能谱剖析和物相X射线衍射剖析，黑褐色氧化层主要为铁的氧化物，其相身分为Fe3O4（主）加FeO（次） 。
当钢材在含有氧的介质中受热时，其外貌将爆发氧腐化，高温氧化是指钢在高温条件下，与腐化介质作用爆发的腐化，与温度、时间、气体介质成份、压力、流速、钢材身分等有关 。钢在低于570℃以下的氧化，首先是钢管外貌碳的氧化即脱碳现象：Fe3C+O2→3Fe+CO2↑然后爆发的是铁的氧化：2Fe+O2→2FeO或3Fe+2O2→Fe3 O4，由于管壁上生成Fe3O4氧化历程减慢，但Fe3O4的导热性能低，而引起管壁温度逐渐升高，当壁温凌驾570℃以上时，当壁温凌驾570℃以上时，爆发过热蒸汽腐化即高温氧化腐化，其他历程：
3Fe+4H2O→Fe3O4+4H2↑
3FeO+H2O→Fe3O4+H2↑
Fe3O4+Fe→4FeO
在570℃以上泛起上述三个反应，说明内壁超温幅度愈高，氧化层愈厚，爆管处向火面严重超温，内外壁爆发高温氧化腐化，管壁明显减薄，并且有蠕变和蠕变裂纹泛起，在内压应力作用下造成爆管 。
1．凭据催化B炉一级过热器管爆口特征、微观蠕变裂纹、金相组织中珠光体球化、内外壁脱碳和高温氧化产品的形成，说明该管爆破属于恒久超温引起的 。
2．一级过热器西起第5排第1根管爆破，是由于管内异物梗塞引起管子超温的结果 。
3．建议以后换管历程中，对管系和集箱内部进行全面仔细检查，并且将集箱内清扫洁净，管系进行全面通球和蒸汽吹扫，排除集箱和管系内的异物，避免爆发爆管 。
