根据奥氏体不锈钢在超临界以上参数的锅炉中使用特性,其抗氧化性较弱,温度越高,高温氧化的速度就会加快,氧化高峰期到来的越早,在实际运行中越容易造成受热面氧化皮的大面积脱落造成堵塞爆管的事故。有的厂由于受热面运行超温,以及锅炉启停时温度升降过大,锅炉保养不好,不足10000小时就会发生氧化物大面积快速脱落--堵塞爆管的事故(国内机组高峰期最早的在2700小时左右)。
超临界锅炉高温受热面采用马氏体钢、铁素体钢和奥氏体钢材料后,因此管道内壁在高温高压水蒸汽作用下生成氧化皮是不可避免的。
氧化皮的主要成分是大量Fe3O4和少量Fe2O3。而铁氧化物Fe3O4,与奥氏体不锈钢母材晶格形式、热膨胀系数之间有较大差异。运行中,管内壁产生氧化皮生长到一定厚度时,在机组启停过程中,在管道温度变化较大时,由于氧化皮与受热面热膨胀系数相差较大,氧化皮就很容易从金属本体剥落。当剥落物堆积到管排下部弯头部位时,将引起受热面管路堵塞而引发超温爆管;当剥落物随主蒸汽进入主汽阀会造成主汽阀卡涩;当剥落物进入汽轮机通流部分将发生固体颗粒冲蚀。防止氧化皮脱落对亚/超(超)临界机组安全、稳定、经济运行,具有十分重要的意义。
氧化皮产生的主要原因:高温氧化。其他的为原因:锅炉长时间运行、汽水品质、运行操作习惯、锅炉构造及其他因素。