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1、江苏省并网电厂2014年度金属技术监督总结江苏省电力技术监督检测中心 杨贤彪1. 总体情况概述在各级领导的关心支持下，在各发电公司及电建单位的共同参与和努力下，江苏省并网电厂金属监督工作取得了不错的成绩和可喜的进步。目前我省并网电厂各类型机组154台，总装机容量约为70177.4MW，其中600MW（含）以上的超（超）临界燃煤机组58台，装机容量约为44045.6MW，约占总装机容量的62.76%，环保节能的大容量高参数发电机组真正成为了我省的主力机组。大家知道，超超临界机组最关键的是金属材料和焊接。据省电网调度统计，截止2014年12月31日，2014年江苏电网省调机组共发生机组异常停机82
2、次，其中由于金属部件失效导致的异常停机21次，约占全部异常停机次数的25.61%。通过近六年数据比较（见图1），总的异常停机次数以及金属失效导致异常停机的次数（除2011年外）近六年来总体呈下降趋势，今年金属失效占所有异常停机的比例创历史最好成绩，达25.6%。虽然由于今年总体负荷偏低，调停空间较大，是导致今年金属失效导致停机次数和占比情况偏低的原因之一。但这一成绩的取得离不开我们全体金属材料和焊接专业技术人员和金属监督管理人员的功劳。图1 近六年机组异常停机、金属失效次数及占比情况当然，在成绩取得的同时，我们也应看到我们还存在的不足和问题。只要我们正确认识成绩和不足，我们就还有进一步提升的空
3、间，就能够为我省电力事业做出更大的贡献。2. 专业工作成绩和亮点1) 重视过程监督，对发现生产中存在的共性问题和安全隐患及时进行监督预警，为江苏电网的安全稳定运行保驾护航。2014年初江苏方天电力技术有限公司针对近期频繁发生的有关金属专业的几个共性问题发布了监督预警通知。2014年1月针对34家电厂发布了关于防范高温受热面内圈管下弯头氧化皮堆积堵塞爆管的技术监督预警通知；2014年2月针对28家电厂发布了关于水冷壁高温腐蚀和应力腐蚀开裂的技术监督预警通知；针对8家燃机电厂发布了关于余热锅炉低压蒸发器出口段管子内壁腐蚀减薄泄漏的技术监督预警通知；2014年11月关于上汽厂中压主汽门调门IN783
4、螺栓裂纹的技术监督预警通知。各相关电厂均积极响应，迅速组织开展针对性隐患检查，并积极开展缺陷治理和监督预防措施。如江苏华电戚墅堰发电有限公司针对年初发布的余热锅炉低压蒸发器出口管子内壁FAC腐蚀问题的三级监督预警，要求加强锅炉低蒸内壁腐蚀检查、做好防范措施。电厂非常重视，金属专业会同锅炉、化学专业共同制定了预警应对方案，并做了#1、#2、#5、#7炉低蒸联箱、炉管检测、测点安装、数据收集等等大量基础工作。2) 充分发挥专业技术优势，积极开展金属专业共性和疑难问题的专业技术研究为了满足环境保护保的要求，燃煤发电锅炉普遍采取低氮燃烧方式，但近年来锅炉水冷壁向火侧高温腐蚀日益严重，垂直水冷壁还发生较
5、严重的锅炉向火侧横向裂纹问题，特别是哈尔滨锅炉厂有限公司引进日本三菱技术生产的超超临界锅炉普遍频繁发生水冷壁向火侧横向开裂泄漏，且裂纹具有分布范围广、裂纹孕育发展时间短等特点。可以说，水冷壁向火侧横向裂纹问题已经成为影响该类型锅炉连续稳定运行的主要安全隐患之一。我公司已联合相关电厂开展了专项技术研究。针对塔式炉水冷壁T23材料焊缝频繁出现的裂纹问题，我公司金属专业开展了超超临界塔式炉水冷壁T23接头早期失效机理及防止措施的研究和超超临界塔式锅炉水冷壁应力分析与评估研究，该两项研究成果目前对T23材料的塔式炉水冷壁检查和治理工作具有指导作用。由于水冷壁焊接多，结构应力复杂，现场施工难度大，彻底解
6、决T23水冷壁焊缝裂纹问题尚需时日，但目前省内电厂由于T23水冷壁焊缝裂纹泄漏停机的情况已大为减少。如检测中发现大量P91/P92材料的管件存在整体或局部硬度偏低问题以及P91/P92钢焊缝中普遍存在黑线状析出物等问题。一方面P91/P92等新型耐热钢材料应用时间不长，对于材料的老化和寿命评定尚没有成熟的标准和经验；另一方面厚壁管道管件材料硬度分布情况不同，产生的原因也不尽相同，对材料的整体性能以及不同工作条件下的部件寿命的影响也不相同。为了确保发电设备安全可靠运行，也为了避免不必要的浪费，方天公司对P91/P92材料硬度偏低问题的寿命评估和监督方法开展了专题技术研究；并针对P91、P92钢焊
7、缝黑线状析出物开展定量分析研究。为确保高参数汽水管道的运行安全，目前正积极开展高参数汽水管道振动、应力在线监测与诊断系统研究，锅炉压力管道异型结构焊缝以及小径管焊缝的相控阵超声检测研究等。生产中发现上海汽轮机厂引进西门子技术生产的超超临界机组的IN783材料中压调门和主汽门螺栓断裂的现象比较普遍，绝大部分裂纹起源均位于加热孔内壁，且均为典型的高温低应力脆性断裂。怀疑螺栓制造质量问题（时效热处理不完整及内壁加工质量不良等）。因此，方天公司已对IN783材料螺栓频繁断裂的机理和监督方法开展立项研究。此外，针对国华徐州电厂超超临界机组脱硫搅拌器磨损问题正开展焊接修复技术研究。3) 部分电厂针对频发故
8、障及同类型机组共性缺陷，积极检查处理，通过改造更换彻底消除隐患大唐南京发电厂领导特别重视金属监督，金属监督专职认真负责，特别重视对同类型机组的共性问题采取积极预防措施。如同类型末级再热器W型管屏中间吊点处固定块焊缝曾多次发生拉裂泄漏，电厂已加强该处焊缝定期检查，实施了中间吊点结构优化改造方案；又如同类型机组末级再热器入口12Cr1MoV/TP347H的异种钢接头裂纹泄漏已多次发生，本厂1号炉在检修中也发现一处异种钢接头开裂，电厂特别重视，已与方天公司研究制订了薄弱部位局部加强的技改方案，并多次与锅炉厂沟通，已结合#2机组大修实施了改造更换；针对水冷壁向火侧高温腐蚀和横向裂纹问题，电厂也正在开展
9、专项研究工作。江苏射阳港发电有限责任公司首次检查性大修即对P92材料的主蒸汽和热再蒸汽管道焊口以及高温受热面管的异种钢接头附近的T91/T92短管进行了100%质量普查，并及时对发现的超标缺陷进行了更换或返修处理。国华太仓发电有限公司对设备缺陷的治理较彻底，近几年没有锅炉四管泄漏及其他受监金属部件失效。末过、高再管屏材质进行了升级改造，并计划对长期困扰的T23焊接接头裂纹问题进行彻底改造更换。江阴利港电力有限公司重视高温金属材料老化的监督，并采取及时的更换措施。如末再割管分析发现T23材质出现性能劣化现象，已计划采取逐台升级更换工作；电厂#6、#7炉末过管屏T23材料管材进行大面积更换为TP3
10、04H不锈钢管。江阴苏龙热电有限公司对锅炉高温受热面氧化皮及材料局部过热老化的问题比较重视，进行了内壁氧化皮的测量分析，同时结合机组检修增加了部分受热面出口管（如#3、#4炉高过、#5炉屏再）的壁温测点，并修订完善了防止高温受热面氧化皮运行和检修技术措施；对组织老化严重的高温金属部件均及时进行了更换：如#3、#4炉更换了组织老化严重的高再出口导汽管。大唐南京发电厂严格执行规程，不放过任何可疑。如#2机组大修时中调门和中主门螺栓由于拆卸困难，无法进行螺栓超声波和硬度检测， 最后同金属检验专业人员讨论，临时决定先进行加热孔内窥镜检查，最终检查发现中调门和中主门39根IN783螺栓存在裂纹（部分拆卸
11、时断裂），中调门和中主门螺栓全部更换，消除了重大隐患。国电泰州发电有限公司大修检查项目制订较全面，缺陷处理措施得当，能够做到闭环管理。近几年来，电厂着重加强了大口径厚壁联箱和管道的焊缝质量检测，相继发现并消除了多处严重超标缺陷，如高过、高再出口联箱制造焊缝内部裂纹、高再进口集箱制造焊缝裂纹等，电厂还将存在大面积质量问题的VOLK阀门全部更换为质量更为可靠的锻造阀体。江苏国信宜兴协联能源有限公司锅炉防磨防爆工作开展得非常仔细全面，2014年8号及9号炉大修共计更换约3000根受热面管。对于易发生失效的机炉外疏水管等部件，采取了积极的改进措施，更换了0米受雨水腐蚀的所有排污管。4) 部分电厂积极完
12、善缺陷管理工作，能够做到缺陷跟踪和闭环管理国华太仓电厂在大修金属监督试验项目，缺陷治理较彻底，对所有发现的缺陷均履行了书面通知、审核及处理流程，有利于缺陷闭环管理。国电常州电厂#2机组大修中发现并消除了大量阀体、接管座角焊缝裂纹缺陷，其中对主蒸汽管道8号焊口超声波检测发现上次超标缺陷幅值和缺陷指示长度均有所变化，判断为危险缺陷，电厂及时进行返修处理，发掘确认为一条40mm长的裂纹。江阴利港电力有限公司防磨防爆检查记录清晰完整，并逐条分析处理，缺陷闭环管理较好。南京华润热电有限公司前两年多次出现的EH油管断裂泄漏问题，经专业分析认为主要与管道振动和外力踩踏等因素有关，电厂通过对管系支架进行治理，
13、加强了EH油和高压油管焊接接头的检查，并增加了防踩踏保护。目前EH油管断裂失效问题得到了有效治理。5) 部分电厂积极利用新技术对金属受监部件进行监督检测国华徐州发电厂积极利用更换下来硬度组织异常的P91管件开展此类材料的安全性评估，并积极开展超超临界机组塔式炉金属监督技术研究。制订了水冷壁重大隐患治理技术方案。金属技术监督台账能够采用计算机管理，比较清晰完整。积极探索利用新技术对金属受监部件检测，如二过三过出口连接管进行超声导波检查；水冷壁焊口采用数字射线CR技术和超声相控阵技术进行检查。如吕四港电厂利用高温蠕变监测新技术（SPICA）对硬度偏低P91/P92管件进行长期在线跟踪监测研究。6)
14、 部分电厂对新建机组基建阶段的金属监督较重视，金属监督专职介入较早，发现了多项涉及安全的质量问题，为今后的长期安全可靠运行打下了良好的基础如国电泰州发电有限公司二期扩建项目对基建阶段的金属监督工作非常重视，对锅炉制造质量安全性能检验发现大量原材料和焊接缺陷，特别是发现因水冷壁鳍片材质及厚度选择不当导致的大量裂纹缺陷，促使制造厂将已经运抵安装现场的水冷壁、包墙管绝大部分更换材料、重新制造。为二期项目的金属承压设备的安全可靠运行打下了良好的基础。如江苏射阳港发电有限责任公司金属监督专职全程参与了机组基建过程中的金属监督工作，发现并消除了多项设备缺陷问题，保证了安装焊接质量处于可控状态，为新建机组长
15、期安全稳定运行打下了良好的基础如新海电厂1000MW新建机组基建时对二再、三过的T92/HR3C异种钢接头加强了检验，发现部分焊接接头热影响区硬度过高，进行了重新热处理；安装验收时发现疏水管、放空气管等多处错用材料，目前现场对金属承压管道全部采用了统一色标管理，杜绝了错用管材的问题。常熟电厂加强了1000MW新建机组基建阶段的金属监督工作，#6机组锅炉集箱管座检查发现并消除了近200处裂纹和气孔等超标缺陷。7) 部分电厂金属监督台帐管理有大幅提升大唐南京电厂、大唐吕四港电厂、国华太仓电厂、扬二厂等一些发电企业的金属监督档案和台帐管理较好。如国华太仓电厂已基本建立便于动态管理的电子表格化的四大管
16、道及机炉外小管道的检验台帐，可具体追踪到每一道焊口、每一个弯头，直观显示其检验日期、检验项目及结果。天生港电厂金属受监部件的检修记录台帐细致完整，苏州蓝天燃气热电有限公司金属监督档案比较齐全，金属监督台帐管理在同类型机组中处于领先行列。8) 部分电厂注意积累设备运行维护经验苏州蓝天燃气热电有限公司虽然电厂人员较少，但金属技术监督各项工作开展得较好，非常重视燃气轮机压气机、透平及热通道部件的定期检查，至今未发生因燃气轮机叶片断裂等故障。张家港华兴电力有限公司虽然电厂人员较少，但金属技术监督各项工作开展得较好，非常重视燃气轮机压气机、透平及热通道部件的定期检查，在同类型燃气轮机组保持较好的运行业绩。华能苏州热电有限责任公司锅炉防磨防爆工作开展得较好，对于已经磨损的水冷壁管根据磨损程度采取更换、堆焊、喷涂等综合治理措施。在同类型流化床锅炉受热面磨损治理工作全国领先，保持着较好的运行记录。对于易发生失效的
