一、热-流动与工况相关机理

1. 局部干涸/膜态沸腾导致短期过热

• 成因：局部质量流量不足（分配不均、节流孔堵塞、焊渣/氧化皮堵塞、节流板错配），炉膛热负荷偏高或火焰偏斜、结渣覆盖换热面。
• 征象：内外壁均匀变薄，金属呈“鱼口”开裂、塑性变形大；断口呈韧窝，周边有明显鼓胀。
• 部位：受热最强区域、拐弯段、靠近燃烧器对射区。
• 核查：同回路流量差、分配板/节流孔尺寸与洁净度、燃烧器火焰形态、炉膛结渣/结灰。

1. 长期高温蠕变/蠕变-疲劳

• 成因：持续超温运行、挡渣/结渣致对流换热恶化，或支吊点失灵引起热应力叠加。
• 征象：管壁渐进性变薄、椭圆化，纵向开裂，断口晶粒粗大、沿晶特征；外表常见“橘皮”。
• 部位：高热负荷立管、分隔墙拐点、受限约束处、材料过渡区（如T23/T24焊接热影响区）。
• 核查：金相测δ-铁素体/回火组织、蠕变孔隙（Type IV）与硬度变化；测历史超温。

1. 热冲击/热疲劳

• 成因：启停频繁、冷却水/汽温度跃变、点火不均、吹灰或灭火后迅速恢复燃烧。
• 征象：多源细密横向裂纹或网状裂纹；裂纹从内壁或外壁起源并向壁厚扩展。
• 部位：拐弯段、厚度或刚度突变处、支吊点附近、焊趾过渡不良处。
• 核查：启停记录、旁路/再循环操作、测温历史、支吊系统自由度。

二、化学与腐蚀相关机理（超临界一次再热/OT或AVT(O)水化学）

1. 内表面沉积-下垢腐蚀（Under-Deposit Corrosion, UDC）

• 成因：水化学偏差、铁铜迁移沉积，沉积下局部浓差/酸碱富集导致点蚀-穿孔。
• 征象：内壁局部深坑、坑底裂纹，周围有沉积层；撕裂常从点蚀坑扩展。
• 核查：切片称重测沉积量、沉积物成分（Fe₃O₄/Cu/盐）、运行化学数据（pH、导电率、溶氧）。

1. 还原性环境下的氢损伤/氢鼓泡（H-Damage）

• 成因：还原性水化学、沉积下酸化，氢渗入钢中形成脱碳与鼓泡裂纹。
• 征象：内壁近表层准解理+脱层，“阶梯状”或串珠状裂纹沿壁厚次表面扩展。
• 核查：金相看脱碳层、微孔洞；运行是否长期低溶氧/低pH或还原剂超量。

1. 炉侧高温腐蚀/硫化-氯化腐蚀

• 成因：燃煤含S/Cl高、炉膛局部还原性气氛、结渣下腐蚀。
• 征象：外壁出现沟槽、黑色/绿色腐蚀产物，金属外减薄明显。
• 核查：灰渣与烟气成分、局部氧量、结渣状况、燃烧配风。

三、制造与维修质量问题

1. 焊接缺陷与热影响区脆化

• 成因：未焊透、未熔合、夹渣、焊后热处理不当；异材焊（如T91接头）工艺偏差。
• 征象：裂纹从焊趾或熔合线起裂，呈沿焊趾走向；HAZ硬度异常、Type IV细化区损伤。
• 核查：宏观断口路径、硬度分布、焊接记录与PWHT曲线；必要时复做UT/TOFD。

1. 材料不符/热处理不当

• 成因：混材（以碳钢代低合金）、热处理温度/时间偏差导致组织脆化。
• 征象：强度/塑性与图纸不符，回火索氏体异常、粗晶。
• 核查：光谱/硬度/金相；与材证核对。

四、结构与受力问题

1. 约束过大与支吊系统卡涩

• 成因：膨胀受限、蛇形管错排、角钢卡涩使热胀位移受阻，产生二次弯曲应力。
• 征象：撕裂在固定点或导向件附近，外观伴随拉弯变形。
• 核查：膨胀监测、导向/限位间隙、蛇形排布与焊接夹具印痕。

1. 流致振动/灰粒冲蚀-疲劳耦合

• 成因：局部喷射、二相流脉动、吹灰射流直冲。
• 征象：同一高度多根管在同一相位出现疲劳裂纹，外壁有定向磨蚀带。
• 核查：吹灰器方向与周期、流量脉动记录、相邻管间隙与固有频率评估。

五、如何快速分型（现场取证清单）

• 断口形貌
  • “鱼口＋鼓肚” → 短期过热
  • 纵向沿晶＋橘皮 → 蠕变
  • 多源横裂/分叉 → 热疲劳/腐蚀疲劳
  • 深坑起裂 → 下垢腐蚀/点蚀
• 壁厚与硬度：超声测厚+HV/HB梯度；过热多伴软化，氢损伤/淬硬会偏高或异常。
• 沉积/腐蚀物：取样做XRD/EDS；确认Fe₃O₄、Cu、Cl⁻/SO₄²⁻痕量。
• 运行记录：负荷/汽温/炉膛氧量、启停频次、吹灰、化学（pH、导电率、溶氧、铁/铜）。
• 同列普查：对同回路/同屏管做内窥/测厚，判断系统性与局部性。

六、对策与预防（对应上面编号）

• 1/2（过热/蠕变）：校核分配板与节流孔；清除堵塞；优化配风/燃烧组织与火焰中心；治理结渣；核定允许运行热负荷并在线监测壁温。
• 3（热疲劳）：优化启停曲线与再热/再循环；减少冷端淋水与骤冷；改善支吊自由度。
• 4（UDC）：提升凝结水-给水纯化；实施OT或AVT(O)规范；定期化学清洗与在线铁/铜监测；控制沉积速率。
• 5（氢损伤）：消除还原性环境（优先AVT(O)）；严控pH与溶氧；避免局部酸化；必要时更换更耐氢钢级。
• 6（炉侧腐蚀）：燃料品质与配风优化；吹灰与防渣措施；关键区喷涂抗蚀涂层。
• 7/8（焊接/材料）：严格WPS/PWHT；异材接头选用匹配焊材；关键HAZ做定期TOFD/硬度普查。
• 9/10（结构/振动）：复核膨胀补偿；调整导向限位；评估固有频率与吹灰方向，必要时加装防振撑条。

七、建议的失效分析流程（可做标准作业卡）

1. 停机与隔离 → 安全冷却 → 取样与标识；
2. 无损与测厚：爆口周围 5×5 点阵测厚，沿周/轴向扩展；
3. 金相/断口/化学：宏微观＋EDS/XRD＋硬度；
4. 运行/化学数据回溯：30–90 天；
5. 系统普查：同屏/同回路抽检 ≥10%；
6. 根因评审与整改方案：含操作、设备、化学三条线；
7. 复运行监测：壁温贴片/红外、铁铜在线、差压/流量偏差阈值。