■●■嘲一………肿＝弯头裂纹分析及对策 孔文勇维普资讯 http://www.cqvip.com 导 林丁湛江电力有限公司 ５２４０９９ 汽 管 肇Ｉ ｌ －一’’ － 一： 汽温的调节 要依靠尾部观烟道烟气挡 扳，低温再热器进ｌ：ｌ管道上还设有事故 Ｉ帻水减温器．用来控制紧急事故状况下 阿热；｝＝｝进几汽温；低再至高阵的左右连 接管道Ｊ二还布置 贲头式微世喷水减温器 作为微嘲手段．蚱调节拒右侧汽温偏 差。微韫疃水减温器的管道材料为 竹对ＤＧ１ ０２５／ｌ ８．２一ｌｌ（５）型锅炉早汽管 焊缝进行纵向切开， 结构如图４所示． 坡ｎ与焊几形成一个明显钝角．且 弯头内 微量喷水戚温嚣后弯头背弧面经常发生开鞋 泄漏．其内壁存在太量的裂垃．对其萼Ｌ蛀进 行寰观，氍覆分析．认琦其失鞋摊因为盘变 熟应力作】ｆｌ下的腐蚀性热建劳破坏。开裂真 型由典型的热疲劳断裂 目此，可采取改童 运仔条件，减少战温啦的投八，同时对弯头 蚺构和减滠再嗤嘴进抒改建．戌消除或降抵 热廑办 坡口表面帆糙存在明显的了］痕，此结构最 容易产生应力集中．同时退刀捕处实际管 壁最薄．姒有１９．５ｍｍ．比设计管道壁２２． ２ｒａｍ少ｒ ２ ７ｍｍ，内坡口 弯头焊缝距离 只有１０ｍｍ左右．高焊几太近，不符合焊 豳■—■—■啊圜■圈——■—蹦 减溢蓐‘弯头；开鞋｛交夔热应力ｔ盘劳 斯裂 ＝Ｉｉ＿１ 产生应力集中，任内坡 ｌ２ＣｒｌＭｏＶ，其规格为 ６０９．２ ｘ ２２．２， 口结构要求，Ｉ弯头采用焊接弯头．其规格为审６０９．２× 口遇刀槽处的裂纹扩展较快，形成穿透性 ３ ３，加工内坡口与直管焊接。机组于 裂纹而发生漏汽；检查弯头内壁无明屉氧 ｌ ９９９年投产．在运行过程中．弯头多次 化皮，只有少量的垢层．呈灰黑色。 打开图４弯头内坡口根部裂纹，在体 １．裂纹的宏观形貌观察 视显微镜Ｆ观察裂纹断口形貌如图５所 ＤＧｌ０２５／ｌ ８．２一Ⅱ（５）型锅炉再热 爆管都出现在弯头的背弧而．管道 示，断口为瞻性断裂，裂纹表面存在较 多的躏蚀产物．并有较明显贝壳纹形 器按燕汽流向分为两级：低温再热器和 外壁比较光滑，爆口张口不大呈缝隙拔，庸 高温再热器。低温再热器布置在尾部竖 为脆性断１３，无明显塑性变形（图１）・割 状，属于疲劳开裂断门，主要是喷水】温器的减温水直接冲击弯头内壁产生大的 开管道发现弯头内壁存在大量的裂纹，有 井前烟道内，由水平段和垂直殴两部分 组成。来自低温Ｗ热器蒸汽经左右交叉 的呈直线丛状裂纹（图２）．有的呈网状裂 温度波动诱发的热疲劳开裂 管道母材显微组织正常，无明显组 的连接导汽管进入高温再热器进口集箱。 纹（图３） 裂纹都是由内壁向外壁扩展．一 织老化现象（图６）。在金相显微镜下观察 Ｏｍｍ左右｝沿焊ｎ环 高温再热器位千高温过热器之后。再热 般裂纹的深度为５～ｌ发生爆管泄漏，其爆管泄漏均由弯头焊 缝附近开裂引起。 ２．管材组织和裂纹的微观分析 图１弯头爆口形貌 图２直线丛状裂纹 ｌＩｌ２ 维普资讯 http://www.cqvip.com
裂纹扩展的形貌如【刮７、图８所示，裂纹内 裂纹方向基水与大裂纹发展方向一致。 壁表面同样也萌生裂纹，说明弯头内壁 充满腐蚀产物，说明茌高温下裂纹扩展中 伴随有明显的氧化腐蚀现象，裂纹沿晶界 发展，存在＿二次裂纹，裂纹周围无脱碳现 象，裂纹尾稍有圆钝的，也有稍尖的，且 ３、综合分析 从断口的宏观观察中表明，裂纹产 生于弯头背弧面的任何部位，它不仅产 生于应力集中的退刀槽处，在光滑的内 表面状态对裂纹的产生影响不大，只不 过应力集中的部位加速裂纹的扩展。 下转第１２０页≯＊ — —— — ≤ 图３网状裂纹 图４焊缝结构和裂纹出现部位 图５体视显微镜下观察裂纹形貌 图６基体金相组织 图７裂纹扩展形貌 图８裂纹尖端扩展形貌 １０３ 维普资讯 http://www.cqvip.com
中国科技信息２００６年第１ ５期 ＣＨＩＮＡ ＳＣＩＥＮＣＥ ＡＮＤ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ抽｝．２ｏｏ６ 的对象，并根据在区域中的对象名称，对对象 进行查询和分析的操作。ＯｐｅｎＧＬ提供了 ｇｌＬｏｏｋＡｔ函数，实现海底不同视角的观 察，根据视角的位置来判断显示区域， 参 蜘 版社．１ ９９９ ≮ 黪 ０ 使焊口附近存在锻造产生的内应力等各种 附加应力；弯头位于喷水减温器后面， 减温水直接冲击弯头内壁产生大的温度波 ［１］唐泽圣．三维数据场可视化清华大学出 从而实现视点漫游，能准确及时的了解 实海底情形。 动而使弯头受到较大的交变热应力；当 ［２］杨化超，罗德利．基于Ｏ￣ｎＧＬ的三维 地形实时地形动态显示．地球信息科学． ｊ 高温再热器的温度大干５４０℃时，微量喷 水开始动作，喷出的减温水为２６５℃的锅 ２００４．１２．Ｖｏ１．４．Ｎｏ．４ ［５］朱世立．电子海图应用系统设计．国防工 ！ 炉给水，温度相差较大。业出版社．１９９７ ｌ ５方案实现 本系统是基于０ Ｐ ｅ ｉ＂１ Ｇ Ｌ来实现， ＯｐｅｎＧＬ是输出到图形硬件的一个软件编 程接口界面，它提供了包括视图变换、 模型变换、基本图元绘制、着色、光 照、阴影、消隐、反走样、纹理映射 等功能，目前已成为事实上的图形工业 从机组实际运行看，由于实际运行时 加大了减温水的投入，在内套筒中没有完 全雾化，较低温度的减温水直接作用于弯 ［４］曾洪云，孙在宏，乔伟峰．基于ＯｐｅｎＧＬ 的地形三维可视化研究．现代测绘报． ２００；５．６．Ｖｏ１．２６ Ｎｏ。５ Ｉ 头内壁，产生较大的温差，形成较大的交 ［５］Ｐ Ｓｉｄｊａｎｉｎ．Ｖｉｓｕａｌｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ＧＩＳ ｄａｔａ ｉｎ ＶＲ， ｒｅｌａ￣ｅｄ ｔＯ ｃｏｇｎｉｔｉｖｅ ｍａｐｐｉｎｇ ｏｆ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎ￣ 变热应力，使弯头内壁在长期的运行中产 生热疲劳裂纹。 Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｖｉｓｕａｌｉｚａｔｉｏｎ．１ ９９８ Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ， １ ９９８ ＩＥＥＥ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ Ｏｎ．２９—５１Ｉ Ｊｕｌｙ １ ９９８．；５５；９一；５４９． 从结构看，由于弯头管壁比直管 厚，其结构如图４所示，形成管壁的不均 匀性，特别是在焊口处，从而造成因壁 厚不一致产生的温差，促使弯头疲劳开 裂；同时由于喷水减温器采用单孔式喷 标准。但是ＯｐｅｎＧＬ界面管理及人机交互 功能相对薄弱，而这正是Ｖｉｓｕａｌ Ｃ＋＋的 专长，因此本方案在Ｗｉｎｄｏｗｓ ２０００操作 系统下，以ｖｉｓｕａｌＣ＋＋６．０作为开发平 台，利用０ｐｅｎＧＬ进行编程实现，这正 使它们各尽所长。ＯｐｅｎＧＬ提供描述点、 ［６］阳富民，赵宁，张杰．基于Ｏｐｅ￣Ｌ的三维 窗口裁剪、拾取算法研究．华中科技大学 学报（自然科学版）．２００５年４月 ｖ０１．５５，№．４ ［７］和平鸽工作室１０ｐｅｎＧＬ．高级编程与可 视化系统开发１．北京：中国水利水电出 １ 弯头的交变热应力。版社．２００；５．１ ４、嘴，使减温水较为集中，没有及时雾 化，直接与弯头接触，也加大了作用于 线和多边形以及常见的几何实体（如立方 体、球体和圆柱体等）的函数，并提供了 求复杂曲面的求值器，利用它们可以绘 制出所需要的二维或三维几何造型，并 用纹理映射技术，增加真实感。 结论与预防措施 ［８］谭同德，乔木，吴博．基于０ｐｅｎＧＬ的虚 拟环境建模技术的研究．中州大学学报． ２００５ １０ ｏＶｏ１．２２，Ｎｏ．４ 微量喷水减温器后弯头开裂原因为： ； 交变热应力作用下引起的腐蚀性热疲劳破 坏。 消除弯头的开裂，就必须降低交变 １ ［９］Ｍ Ｋｏｆｌｅｒ，Ｍ。Ｇｅｒｖ＆ｕｔｚ，Ｍ Ｇｒｕｂｅｒ．Ｔｈｅ Ｓｔｙｒｉａ Ｆｌｙｏｖｅｒ—Ｌ０Ｄ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ｆｏｒ ｈｕｇｅ ｔｅｘ＇￣ｕｒｅｄ ｔｅｒｒａｉｎ ｍ０ｄｅｌｓ．Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ。２２—２６ Ｊｕｎｅ １ ９９８４－４４—４５４ ． 本方案实现分为建模、光照、材 质、纹理等几个模块，本方案用基于图 形／图像的混合建模方式，模拟实现了海 底地形的虚拟环境，在高性能微机上运行 热应力着手，采用以下对策： （１）首先确保高压加热器正常运 行，提高给水温度，调节运行方式，适 当降低锅炉燃烧火焰中心，同时调节好 尾部双烟道烟气挡板，防止再热器超 温，相应减少再热器微量减温喷水的投 效果良好，兼顾了场景绘制的实时性和真 实感。本系统正在进一步开发之中。 ［１ Ｏ］Ｄａｖｅ Ｓｈｅｒｅｌｎｅｒ，Ｍａｓｏｎ Ｗｏｏ，ｄａｃｋｉｅ Ｎｅｒ￣ｒ， Ｔｏｍ Ｄａｖｉｓ．邓泽祥译．ＯｐｅｎＧＬ编程指南 （第四版）．人民邮电出版社．２ ００５．４ ．６结论 本文从如何实现三维角度进行研究，对 三维对象建模、三维可视化场景以及基 于面向对象的查询分析等方面进行了探讨， 实现了一个具有高逼真度、方便编辑和 操作的三维电子海图显示系统。海底地 形的测量与海底地形数据库的制作属国家 行为，由专门的机构组织实施。随着海 洋测量技术的飞速发展，我国对海底地 形测量也取得了令人瞩目的进展。但是由 《《上接第１０５页 入；注意防止微量喷水减温器阀门内 漏，因为内漏导致再热蒸汽温度调整困 难； （２）把焊接弯头改为弯管弯头，使 弯头与直管壁厚一致，消除管壁厚度不 一致造成的温差； （３）对微量减温器结构进行技术改 进，把单孔式喷头改为先进的雾化可调式 喷头，使减温水得到充分的雾化。 通过采用上述措施，有效降低了弯头 的交变热应力，对防止弯头内壁裂纹的产 生取得很好效果，确保了机组的安全运行。 裂纹的显微组织特征表明，弯头基 体微观组织为铁素体＋珠光体，珠光体呈 于海底数据库的保密性和专有性，所以实 【带状分布，组织正常，不存在老化现 测的海底地形数据库很难获得。本系统开 象；裂纹内部充满灰色的腐蚀产物，说 发根据模拟一个较小海域某一部分，利用 求值器定义海底地形，并且采用了显示列 明高温下裂纹的扩展中伴随着明显的氧化 和腐蚀现象，裂纹尾部有的圆钝，有的 Ｌ文勇．男，１ ９７４年５月，湛江电力有限公 司设备部。 表技术和双缓存技术，以提高海图的显示 ｆ稍尖，说明弯头内壁产生交变热应力大 速度。可以实现海洋环境的多视角观察， Ｉ小不一样。 从而得到逼真直观的海战场态势情报。 从设计上看，弯头没有直段，坡口 １开在弯头上与直管相接，结构不合理， １２０
