某电厂空气预热器搪瓷涂层失效分析

摘要

某电厂300 MW机组检修发现空气预热器冷端换热片大面积变形损坏,搪瓷涂层剥落失效。通过对搪瓷涂层的化学成分、涂层厚度、微观组织结构、抗热硫酸腐蚀性能和失效件表面腐蚀产物进行研究。发现空预器冷端蓄热元件单侧涂层厚度约为150μm,主要化学成分为Al、Si、Na、K、Ca、Li、O,沸腾硫酸腐蚀导致的涂层减薄约22μm,涂层内部存在直径约10~120μm的气泡群,其中直径超过80μm的大气泡约占20%,气泡侧壁存在尖角。研究认为搪瓷涂层失效原因主要为大直径气泡减小了搪瓷涂层的有效厚度,使其耐腐蚀防护寿命降低;在设备运行过程中,气泡尖角处将产生应力集中并形成裂纹源,由于交变温度场及应力场的影响,裂纹逐渐扩展,横向扩展导致涂层脱落;纵向扩展至涂层表面导致硫酸溶液渗透到达基材从而导致酸蚀破坏。