1.鍋爐水冷壁腐蝕失效

    鍋爐過熱器、再熱器、水冷壁及省煤器（簡稱“四管”）的爆破泄漏事故一直是火力發電廠關注的焦點問題，更是導致非計劃停機的主要因素。

    某廠三臺高壓鍋爐水冷壁材料均用20G鋼。自2013年以來因水冷壁爆管泄漏停爐6次，造成很大損失。對鍋爐水冷壁檢查發現在腐蝕處沒有檢測到脫碳現象，因而認為腐蝕類型主要是堿腐蝕。腐蝕產生的原因主要是凝汽器泄漏使冷卻水進入水汽系統，水中碳酸鹽水解產生氫氧化鈉，或爐水補給水處理不完善導致補給水中存在NaOH。腐蝕導致的鍋爐爆管特征是管壁產生點狀或坑狀腐蝕，腐蝕形狀為典型的貝殼狀；裂紋為橫斷面開裂，爆口寬而鈍（見圖4-174）。

    水冷壁是鍋爐腐蝕事故的高發區域，進入鍋爐的水在水冷壁管中部分汽化蒸發，化學物質濃縮百倍以上。水冷壁腐蝕主要發生在向火側，與爐膛溫度分布有關，溫度越高，腐蝕越明顯，同時水冷壁管中的沉積物和腐蝕坑會加速管道腐蝕的發生（見圖4-175）。

    2.高壓加熱器換熱管腐蝕失效

    高壓加熱器（簡稱高加）泄漏影響機組水汽品質，嚴重時會影響機組的安全運行。某電廠660 MW 超臨界機組投運后， 凝汽器發生泄漏，立即進行停運檢修，但仍有大量海水進入鍋爐給水系統。檢修結束機組運行2個月后，該機組3 臺高加先后出現泄漏。此機組高加換熱管材質為TP304 奧氏體不銹鋼。高加換熱管在管口位置存在徑向裂紋，管板及隔板附近管段存在大量環向裂紋，一些環向裂紋由外至內貫穿管壁，導致換熱管發生泄漏。

    殘余應力與苛刻腐蝕環境的共同作用使得多數換熱管管口出現多條細微的徑向裂紋（見圖4-176）。由于高溫蒸汽的高速沖擊，管子振動，換熱管外表面點蝕坑處出現應力疲勞，換熱管汽側的高溫腐蝕環境作用下， 腐蝕疲勞裂紋快速擴展， 最終導致管子出現貫穿裂紋， 甚至斷裂。在靠近管板位置及第一道隔板區域附近的環向腐蝕疲勞裂紋分布最為嚴重（見圖4-177、圖4-178）。

    根據此案例分析，為防止高加泄漏可在高加加工時盡量消除殘余應力，提高機組運行水平，避免高加頻繁啟停，防止凝汽器泄漏，以及要注意停運保護等。

    3.汽輪機腐蝕與控制

    汽輪機在啟動、停機以及高速旋轉的過程中，動葉片會受到較高的靜應力和交變應力作用。另外，汽缸內蒸汽流動的壓力作用還會產生彎曲應力和扭力矩，而葉片在激振力的作用下會產生強迫振動。疲勞破壞的斷裂面在最初階段通常是一個小缺陷，然后經過一段較長時間的裂紋擴展，最終由于過載而失效（見圖4-179）。在尚未發生葉片斷裂前，帶有缺陷的葉片，通常伴隨有葉片振動加劇，或引起軸承振動的相位角突變。

    疲勞斷裂和液滴沖蝕（水蝕）是葉片發生故障的主要原因。汽輪機低壓缸的蒸汽濕度較大，工作介質為飽和蒸汽，隨汽流流出的水滴，撞擊葉片產生局部的塑性變形和表面硬化。在水滴沖擊的反復作用下，葉片表面會逐漸產生點坑和凹陷，材料缺陷擴展進而產生疲勞裂紋，并最終發展形成金屬顆粒的大量脫落，出現蝕痕和蜂窩狀的凹坑（見圖4-180）。水蝕產生是損傷緩慢累積的過程，缺陷逐漸擴大，機組運行時一般不會有明顯的征兆。為防止發生汽輪機末級葉片水蝕帶來較大的損傷現象，在葉片表面增加防護層是較為有效的方法之一，目前常用的有釬焊司太立合金片、表面硬化、涂覆多層納米復合涂層等。在汽輪機運行中要加強監測，同時注意對機組進行必要的檢修維護。在機組大修期間可采用相控陣超聲檢測技術等對汽輪機葉片進行金屬檢查，以發現隱患問題。

    另外，超超臨界汽輪機組中水質控制是非常重要的，要盡可能的除去水中的氯離子等腐蝕性物質，同時要做好停爐保護工作。

    4.凝汽器冷卻管腐蝕與控制

    凝汽器由冷卻水管、管板、外殼、前水室、后水室、排氣進口和出口等構成。凝汽器常用管材有黃銅管、不銹鋼管和鈦管。凝汽器黃銅管腐蝕形式有均勻層狀脫鋅腐蝕、坑點腐蝕、沖刷腐蝕、氨腐蝕、應力腐蝕、管端腐蝕、縫隙腐蝕、硫化物腐蝕、磨損腐蝕和微生物腐蝕等。不銹鋼管主要是點蝕（見圖4-181）、縫隙腐蝕、晶間腐蝕和應力腐蝕等。凝汽器冷卻管的腐蝕控制方法主要有合理選材、使用合適的水質穩定劑、保持冷卻管表面清潔（膠球清洗等）、涂層和陰極保護（管板）等方面。

    無論是銅合金、不銹鋼還是鈦管的凝汽器管材，其腐蝕防護主要從三方面來入手：一是改變腐蝕環境，降低環境的腐蝕性，如加強監督凝結水、給水水質，改進水質處理工藝；二是改變管材的耐腐蝕性，例如管板使用防腐涂料、管端加防護套管、進行陰極保護等；三是合理選材，合理設計設備結構，規范安裝，加強監督管理并定期進行化學和機械清洗等。