1、概述

      若辐射式过热器布置在炉顶，称为顶棚过热器。顶棚过热器布置在炉顶起密封作用，相当于炉墙，由于布置在炉顶通过辐射换热，吸收的热量有限，一般为一级过热器。蒸汽来自于水冷壁出口经过汽水分离后的蒸汽，经过顶棚过热器加热后送往包覆过热器。用顶棚过热器做炉墙可以减轻炉墙重量，简化炉墙结构，减少锅炉散热损失。

2、组成

      顶棚管位于炉膛和水平烟道上部，由140根Ф76×8mm、管材为SA-213T12的光管与12×35、材质为12Cr1MoV扁钢(或销钉钢)焊成的鳍片管组成。

      为了便于过热器和再热器管子穿过，管子之间的节距为150mm，并且管间采用间断鳍片结构。顶棚管和穿墙管处的密封形式为：先在鳍片上打耐火塑料，再置以高冠板结构的金属密封。

      包墙管绝大多数为膜式壁结构，并根据运输条件限度地在厂内组装。蒸汽在顶棚和包墙管过热器的流程较复杂。

       来自汽包的饱和蒸汽由30根Ф133×12mm、SA-106C的饱和蒸汽连接管引入顶棚进口集箱（Ф244.5×40mm、SA-106C）。蒸汽流经炉膛顶棚管后，汇集于尾部竖井（HCP）前墙上集箱，然后分两路进入一级过热器。

3、流程：

      一路流程为：HCP前墙上集箱（Ф245×40mm、SA-335P22）→③186根Ф42×9/5.5、12根Ф133×12mm的饱和蒸汽SA-213T12管的HCP前包墙管组→HCP前墙下集箱4根Ф133×12mm的饱和蒸汽连接管→水平烟道侧墙下集箱→106根Ф42×5.5mm、SA-213T12管的水平烟道侧包墙管组  连接管→HCP前侧墙下集箱→⑦54根Ф42×5.5mm、SA-213T12管的HCP前侧墙包墙管组→水平烟道侧墙上集箱→12根Ф133×12mm的饱和蒸汽连接连接管     尾部竖井隔墙上→HCP前侧包墙上集箱→4根Ф133×12mm的饱和蒸汽连接管   集箱→④186根Ф51×6.5mm、SA-213T12尾部竖井隔墙管组→一级过热器进口集箱（Ф244.5×45mm、SA-106C）。

      另一路流程为：HCP前墙上集箱→②186根Ф42×5.5mm、SA-213T12管的HCP后包墙管组→HCP后墙下集箱→8根Ф133×12mm的饱和蒸汽连接管→HCP后侧墙下集箱→⑦108根Ф42×5.5mm、SA-213T12管的HCP后侧墙包墙管组→HCP后侧墙上集箱→8根Ф133×12mm的饱和蒸汽连接管→尾部竖井隔墙上集箱→一级过热器进口集箱。此路自HCP后墙下集箱后有一小部分蒸汽通过4根Ф133×12mm的饱和蒸汽连接管引入至隔墙下集箱，再经⑤186根Ф42×5.5mm、SA-213T12管的下部隔墙管组进入一级过热器进口集箱。 包墙管的规格Ф42×5.5mm，节距一般为112.5mm，材质为SA-213T12。Ф133×12mm的蒸汽连接管材质为SA-106C。 除特殊说明外，集箱均为Ф219.1×36mm、SA-106C。

4、过热器管破裂原因

      鉴于破裂均发生于过热器弯管段焊接区；均起(0.40%)、Cr(1.29%)等。始于过热器弯管段焊接区下侧管内壁，加之过热器管破裂的其它特征（多源，多分枝，脆性动态扩展等），因此，可认为过热器管的破裂与焊接过程、弯管过程、管内介质密切相关。



     在过热器管相应材质（15CrMoG，淬硬性强）、结构和焊接工艺（钢管与翅片之间通过埋弧自动焊相连）条件下，不完全正火区中出现非常脆硬的高碳马氏体，或含有高碳马氏体的复杂混合组织，这为开裂提供了材质条件。过热器管的弯曲加工过程，导致焊接区管内壁（特别是弯管下侧焊接区管内壁）产生很大的拉应力，与焊接残余应力、工作应力迭加后成为过热器管开裂的力学条件。过热器弯管下侧焊接区管内壁某些脆性组织在弯曲过程中可能引发脆性开裂（脆性组织、弯曲冷作硬化、弯曲和焊接残余应力迭加作用的结果），形成一些微裂纹，为应力腐蚀开裂提供裂源并成为集聚的区域。





     过热器碱洗过程中，上述存在脆硬组织、迭加残余应力、脆性微裂纹的弯管段下侧焊接区管内壁就可能产生碱应力腐蚀开裂或原脆性微裂纹以碱应力腐蚀开裂机制而扩展。过热器管裂纹沿晶扩展及断裂面上附着有NaOH痕迹，一定程度上支持了碱应力腐蚀开裂或扩展的提法。