某电厂对正安装的锅炉水冷壁前墙上集箱在做管接头与管屏焊口检查时，发现小口径厚壁管（d31. 8mm×8.5mm）焊口附近的管子内壁存在线性显示。经进一步检查分析，发现这种线性显示是由沿纵向、断续分布且深度多不超过0.2mm的直线状缺陷所致。这种缺陷一经出现，立即引发了电力行业、锅炉行业与钢管制造业的广泛关注与争议，进行了不少的研讨，并部分地与相关的管子失效现象相联系，富通新能源生产销售
生物质锅炉，生物质锅炉主要燃烧
木屑颗�；�、
秸秆颗�；�压制的生物质颗粒燃料。
之所以引起了各业的广泛关注，是由于各方对这种钢管内壁直线状缺陷性质以及危害性认识仍有所差异，其将给应用带来什么影响还不十分明朗，虽然必然有所影响。
资料认为，从低倍显微形貌看，该缺陷在管子内表面开口，大多数缺陷沿内壁稍倾斜缝隙很细，且个别较宽，少数部分缺陷形状较尖锐。其参照ASME标准中“破裂、裂缝、缝隙或裂隙”的分类法，建议称为“类裂纹”，应进行严格限制；并建议从GB5310标准角度，对其加以限制。
资料则认为，在现有标准中未对该缺陷进行适当的描述，既不属裂纹类、也不是沟槽或直道，但形成机理却与沟槽或直道相类似，根据其沿管子纵向线性分布特征，建议称为“线性缺陷”；并从制管工艺、试验角度和理论分析，因为管子制造工艺无法完全避免此种缺陷现象，可以适当允许，建议控制缺陷深度不超过0.2 mm。
为了进一步讨论，本文对电厂现场试样、国内各厂家供货类似规格钢管进行了检查，以了解该缺陷是个例还是具有普通性；结合制管工艺及坯料来源，对内壁缺陷的形成原因进行了探讨；并通过对含该类缺陷钢管进行了弯曲试验、水压爆破试验以评估其危害性。
1、试样检查与分析
1.1电厂试样检测
对其中一根电厂提供的管子试样进行常规理化检验，化学成分、力学性能都符合标准要求；微观金相检验时发现，组织虽无异常，但内壁存在纵向细小直线状缺陷。
为了确定该细小缺陷是否仅存在于这支钢管内，故扩大了检查力度。对取自于电厂不同批次的同材质同规格样管各一段管环进行微观检测。
观察结果表明，每根样管内壁都有细小的直线状缺陷，深度多在0.2 mm以下，最深的一条为0. 22m，典型图例示于图l。
1.2原材料管子检测
为了考察小口径厚壁管内壁纵向直线状缺陷是普遍存在还是个例，以及缺陷尺寸，对不同厂家不同批次供货的相似规格小口径厚壁管进行了随机检查、微观检测及分析。主要涉及三家钢管厂，分别简称为厂家A、B和C；厂家A和B采用轧坯，厂家C则采用水平连铸管坯。
检查方法：从钢管端部横向截取环状试样，在光学显微镜下观察内壁是否存在缺陷、并测量缺陷深度。结果表明检查的三家厂家生产的小口径厚壁管内壁普遍存在多条、深浅不一且呈不规则分布的缺陷，缺陷形貌也有所不同，具体形貌如图2—4所示。就一根钢管而言，横截面上都存在不同深度缺陷，绝大部分深度都在0.2mm以下，试样横截面微观形貌，有的缺陪较粗，有的较细，如图3。
对缺陷深度的检查统计结果见表1，三家的钢管最大内壁线性缺陷深度基本相当，厂家B的钢管缺陷最深达到0.31 mm，但其内壁存在最深缺陷≥0.2 mm钢管所占比例最小，而厂家C的钢管比较严重，深度超过0.2 mm钢管的数量较多。这可能与制管用坯料类型不同有关，因水平连铸坯的致密性不及热轧管坯、中心疏松及缩孔的比例要比轧坯严重，中心疏松和缩孔有可能促进内壁形成细小直线状缺陷。
2、缺陷形成原因及性质分析
2.1缺陷成因分析
通过对电厂样管及原材料管的检测分析，可知不同坯料的钢管内壁都存在纵向直线状缺陷，由此可以推断坯料虽对缺陷产生有影响，但主要应归因于制管工艺所致。
结合钢管的生产工艺，由于该类规格的小口径厚壁管均采用多道冷拔成型（因为热轧成型的小口径厚壁钢管内孔必然存在内六方或三角形现象），在拔制过程中，先采用带内模拔制、再采用无内模空拔，只是不同的厂家在冷拔（及空拔）道次上有所不同。结合制管厂通过模拟生产过程进行的试验研究，认为缺陷形成原因可能是在制管过程中多种因素的综合作用，而不是单一因素引起的。
如钢管在穿管的过程中热轧顶头疲劳起皱引起的管坯内表面存在短而浅的划痕或导致管坯内表面粗糙，在后续拔制的过程中，原管坯内壁存在的小凹坑不断地进行收缩、延长，使其演变成了沟槽，且沟槽的宽度越来越小，特别是经过多道空拔工序，钢管只受拔致力的拉伸和外膜的向内挤压作用，而钢管内壁没有受到向外的挤压作用，随着金属的流动，这些沟槽也迸一步向钢管内部延伸变细，最后就形成了不可避免的纵向直线状缺陷，见图5a；而坯料内表面较光滑的，其成品管的内表面要好，见图5b。另外，也可能是钢管在有内模拔制的过程中，内模对钢管内壁有损伤，在后续的空拔过程中，这些损伤不能得到有效的压合和及控制，继而形成了内壁纵向直线状缺陷。
更须值得注意的是，在冷拔工艺中所存在的这种缺陷，在热轧管中也有出现，原因尚待进一步研究。
因而，小口径厚壁管内壁线性缺陷形成原因比较复杂，需要加以深入研究，同时应加强管坯质量控制，改进和完善制管工艺，从而使各生产厂家尽可能减轻小口径厚壁钢管内壁线性缺陷问题、排除锅炉产品质量存在的安全隐患，促进产品质量的提高。
2.2缺陷性质分析
由于缺陷的性质关系到缺陷的危害程度以及如何控制。因而需要对这种缺陷的性质加以考虑。
从上面缺陷形成过程的分析可以看出，首先可以排除该缺陷为裂纹的可能；第二，由于该类缺陷在现有标准中没有合适的类别，既不属裂纹类，也不是沟槽或直道。
若将其考虑为类裂纹，实际上不允许存在，由于其普遍存在于冷拔管甚至于热轧管，则现行制管工艺本身的存在价值将受到严重置疑，同时目前运行的所有锅炉机组都采用了冷拔工艺钢管（包括相当数量的小口径厚壁管），绝大多数机组是处于安全运行状况说明了将其定为“类裂纹”而不允许并不是十分恰当。
因而，本文认同资料的建议，由于其形成机理与沟槽或直道相类似，直线状缺陷称为“线性缺陷”是合适的。
3、缺陷危害性初步评估
作为一种缺陷，对安全的危害性需要加以考虑。
为了评估小口径厚壁管管材内壁纵向细小线性缺陷的危害性，确定该类缺陷是否对锅炉运行及寿命造成严重影响，通过对其进行弯管、水压爆破试验，考察细小线性缺陷的扩展情况，了解含缺陷管子的危害程度。
3.1弯管试验
选取15CrMoG钢管，规格∮l.8mm×8.5 mm和∮I.8 mm x9 mm，且存在线性缺陷的钢管进行弯管试验，∮弯曲半径为45 mm，弯曲角度为90°，之后进行解剖分析。
对弯管直管段及最大弯曲处进行微观分析，其直管段为管环横截面，弯曲处位置为外弧面12点、中性面3点、9点、内弧面6点4处部位检查。检查结果：直管段缺陷最深处为0. 12 mm，见图6；弯管处试样内壁缺陷最深0. 11 mm，见图7，跟直管段相比，弯管处缺陷在深度方向没有扩展迹象，缺陷底部仍然圆钝，说明这些管子内壁缺陷在弯管时不会向深度方向扩展。
3.2水压爆破试验
为了评估内壁存在缺陷的钢管是否具有足够的强度以及承受内压时缺陷是否会扩展，对电厂的试样做更进一步试验研究，采取水压爆破试验。为了使试验更具有说服力，将其中两段管子机加工成d25.2 mm×5.2mm，即加工后管子壁厚为设计允许的最小壁厚5.2 mm，另两根试样仍然为原始壁厚8.5mm。
按照试验要求，对试件进行了爆破试验，由于设备能力的原因，4根试样均没有被打爆。4根样管试验最高压力分别为：211 MPa、184 MPa、181MPa、170 MPa．保压时间约3min。表2为4根试样试验前后管子的实际外径和实际壁厚及试验压力表（检测位置：壁厚在试样中心部位沿圆周方向每相隔120。测量，共3点；外径在管子两端30 mm处及中心部位相互垂直的方向测量）。爆破试验前后试样的宏观形貌见下图8、图9。
由水压爆破试验后样管的宏观形貌和实测尺寸结果，显示试件在爆破前和爆破后的外径和壁厚变化很小，可知试件经爆破后基本上没有发生塑性变形。
对4根试样在其中心部位分别取环状样，在金相显微镜下进行内壁线性缺陷观察，管子在爆破试验后内壁线性缺陷底部仍然圆钝，所截取的试样巾线性缺陷最深的为0. 20 mm．见图Il，跟爆破试验之前（见图10）相比，缺陷沿径向方向没有扩展迹象，用向方向有明显变宽现象
4、结语
(1)小口径厚壁管内壁纵向线性缺陷普遍存在，系制管过程中形成；而采用水平连铸坯制出的钢管，比用轧坯制钢管的内壁线性缺陷更严重。
(2)采用弯曲、水压爆破试验对小口径厚壁管内壁线性缺陷危害性进行了初步评估，试验表明这些线性缺陷对钢管危害性较小。
相关生物质锅炉颗�；罚�
1、
生物质蒸锅
2、
秸秆压块机
