T91和Super304H钢材料高温腐蚀试验

• 作者: 王小龙 王永东 刘俊杰 李政 熊小鹤
• 来源期刊: 洁净煤技术
• 学科: 工学
• 关键词: 高温腐蚀 锅炉 受热面 含硫烟气 钢材料 H_2S SO_2
• 年，卷（期）: 2023,（5）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 182-188
• 页数: 6页
• 分类号: TK224
• 语种: 中文
• DOI: 10.13226/j.issn.1006-6772.21031002

摘要

锅炉受热面腐蚀、超温爆管严重影响机组的安全运行，尤其是在煤质复杂多变、机组频繁调峰的背景下，受热面管材失效，发生泄漏，威胁机组稳定运行。为探究高温下钢材腐蚀行为特性，选取2种典型的锅炉对流受热面常用钢材料T91和Super304H,在空气以及另外2种模拟含硫烟气(H_2S、SO_2)气氛环境中，比较钢材料腐蚀行为特性。结果表明，Super304H钢的抗高温腐蚀性能明显优于T91钢，在3种气氛下，T91钢与Super304H钢的平均腐蚀速率之比最小为2,最大为18;2种钢材均在H_2S气氛下腐蚀速率最大；在SO_2气氛下腐蚀速率最小。从腐蚀产物形貌看，T91钢基体腐蚀后出现明显波纹化痕迹，表面粗糙，腐蚀产物之间分界明显，裂纹变大，出现较多孔状结构，较大的针状腐蚀产物呈脱落趋势；而Super304H钢基体仅在H_2S气氛下出现明显的腐蚀痕迹，在SO_2和O_2气氛下，基体表面总体仍然平整，腐蚀不明显。对腐蚀产物的线扫描分析发现，T91的腐蚀层主要为Cr_2O_3和Fe_2O_3,而Super304H主要为Cr_2O_3、NiO和Fe_2O_3。但对腐蚀层厚度而言，Super304H仅为11.94μm,而T91为34.8μm,说明添加Cr、Ni元素对Super304H的抗氧化性能具有增强效应。虽然2种钢材腐蚀速率有差异，但按照GB/T 13303—1991《钢的抗氧化性能测定方法》划分的抗氧化性级别可知，2种钢材料均属于抗氧化性类型。