吴瑾平
（大唐湘潭发电有限责任公司湖南湘潭411102）
作者简介：吴瑾平：1981年，贵州人，本科，工程师，从事电站锅炉设备点检和技术监督。
摘要：文章闸述了锅炉高温受热面管中奥氏体不锈钢管内壁氧化皮生成脱落的机理，指出磁通量测量原理专用仪器可准确快速检测奥氏体不锈钢管弯头氧化皮堆积状态，并结合笔者自身长期跟踪检测的经验，提出实际检测过程中需注意的几个环节,最后从运行和检修管理角度总结防治氧化皮脱落堵塞的几点措施。
关键词：不锈钢管氧化皮磁通量
0、引言
随着超（超）临界火电机组的投产运行，由于氧化膜与基体金属的膨胀系数差别较大，高温受热面使用的奥氏体不锈钢管内壁氧化皮会出现脱落，停机后堵塞在管子下弯头，易造成超温甚至爆管，也有一些氧化皮剥落物会被蒸汽带走，蒸汽携带的氧化皮剥落物穿过滤网进入汽轮机后就会对叶片、喷嘴等造成严重的固体粒子冲刷磨损，从而降低这些部件的寿命和汽轮机的效率。这就是众所周知的超（超）临界锅炉氧化皮堵塞问题。
1、氧化皮脱落机理及不同管材的临界脱落厚度
在机组长期运行过程中，高温高压蒸汽的氧化作用，锅炉管内壁会生成氧化皮，这种氧化皮在微观上呈现内外两层结构，其中外层成分主要为Fe3O4（有时最外层还有少量Fe2O3相），内层成分主要为尖晶石结构的(Fe,Cr)3O4。当氧化皮生长到一定厚度值时，即临界脱落厚度（不同的管材的临界脱落厚度不一样），在启停炉过程中受管材收缩热应力等的影响，外层氧化物（即主要成分是Fe3O4的外层）就会在内外层分界面产生开裂而剥落，而其内层的(Fe,Cr)3O4一般不剥落。当氧化皮剥落物大量沉积在管子下弯头部位时就会造成堵塞，继而导致炉管超温甚至导致爆管[1]。
奥氏体不锈钢管（如HR3C、SUPER304、TP347HFG、TP347H、TP304）和铁素体管（如T91、T23，G102、12Cr1MoVG）内壁氧化膜脱落均遵循这个机理。区别在于不锈钢管热膨胀系数较铁素体管材大，导致不锈钢管在温差变化时收缩应力更大，因此不锈钢管材外层氧化膜脱落厚度更小，根据权威院所研究表明：奥氏体不锈钢管外层生长到0.10mm毫米就出现脱落。
2、奥氏体不锈钢管检测方法及现场注意事项
2.1奥氏体不锈钢管氧化皮检测方法
由于奥氏体不锈钢管不导磁，而管内的氧化皮（氧化皮主要成分：大部分是Fe3O4和少量Fe2O3）导磁，因此可采用磁通量检测原理的专用仪器进行检测。附图是我公司自主研发的便携式氧化皮检测仪，其检测灵敏度达1克，线性度良好，可准确判断管内氧化皮堆积状态。根据经验表明：堵塞管内径横面积达三分之一以上的管子建议割管清空处理，堵塞达三分之一以下可不处理，开机过程可以被蒸汽带走。
2.2奥氏体不锈钢管氧化皮检测原理