火力发电厂金属技术监督

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1、火力发电厂金属技术监督,徐州电力试验中心 曹云锋,目 录,火电厂金属监督综述 常见金属监督检测技术 火电厂金属监督内容及常见监督缺陷 风电厂金属监督概述,第一部分 火力发电厂金属监督综述,一、金属监督的目的、任务及范围,1、金属监督的目的 通过对受监督部件的检测和诊断，及时了解设备健康质量情况，防止由于选材不当、焊接缺陷、运行工况不良等因素引起的各类事故，从而减少非计划停运次数，提高设备安全运行的可靠性，延长设备使用寿命。 2、金属监督的任务 做好受监督范围内各种金属部件在制造、安装和检修中的质量检测。 检查和掌握受监督部件服役过程中金属组织变化、缺陷发展等情况。 了解受监督范围内管道长期运行

2、后应力状态、支吊架受力情况。 参加受监督金属部件失效调查和原因分析，提出处理对策督促实施。 参加焊工培训考试 参加新机组筹建和老机组改造工作，参加带缺陷设备安全评估、寿命评估。 采用新方法进行在线监测，掌握和判断受监督部件寿命损耗程度和损失情况。 建立和健全金属监督档案。,3、金属监督的范围 依据DL/T438-2009火力发电厂金属技术监督规程范围包括：,二、金属监督组织机构及职责,1、组织机构 目前国内实行三级管理机构 2、金属监督网 3、各级机构的职责,2、金属监督网络,3、各级机构的职责 国家电网公司是电网金属监督工作的领导部门，电网公司技术部门是监督工作的职能部门。 区、省网电力公司

3、技术监督部门归口管辖区域的金属监督工作。 各发、供电、施工企业职责建立健全金属技术监督网络和各级监督岗位责任制，将金属技术监督的工作和具体任务、指标落实到有关部门和岗位，组织本单位金属技术监督自查自评。 贯彻执行国家、行业有关金属技术监督的方针、政策、法规、标准、制度条例等，按年度制定本单位的金属技术监督实施细则和有关措施。对所管辖的设备按规定进行监测，对设备的维护和修理进行质量监督，并建立健全金属监督设备技术档案，发现问题及时分析处理。 技术监督人员参加本单位新建、扩建、改建工程的设计审查、监造、施工质量检查。 加强对金属技术监督人员的培训，不断提高技术监督人员专业水平。,发电厂金属技术专责

4、工程师职责 1）协助总工程师组织贯彻上级有关的金属技术监督规程、条例、标准和制度及相关文件，督促检查本单位金属技术监督实施情况。 2）组织制定本单位的金属技术监督规章制度和实施细则，编写年度金属技术监督工作计划和年度工作总结。 3）监督机组大修或安装中金属技术监督检验项目的实施。 4）及时向厂有关领导和上级主管呈报监督报表、大修工作总结、事故分析报告和其它专题报告。 5）参与有关金属监督部件的事故调查以及反事故措施的制订。 6）参与机组安装前、安装过程和检修中金属技术监督中出现问题的处理。 7）负责组织金属技术监督工作的实施。 8） 组织建立健全金属技术监督档案。,电力建设公司金属技术监督工程

5、师职责 1）审定机组安装前和安装过程中金属技术监督检验项目。 2）在受监金属部件的组装、安装过程中，对金属技术监督的实施进行监督和指导；参与机组安装前和安装过程中金属技术监督中出现问题的处理。 3）检验控制机组安装过程中的材料质量，防止错用钢材、不合格钢材和部件的使用。 4）检验控制焊接质量。 5）向生产单位移交基建工程中金属技术监督范围内的有关资料。,金属试验室的职责 1）应由必要的金属专业检测人员组成，检测人员必须经过专业技术培训考核，且取得无损探伤、金相、光谱、焊接等专业资质，并能独立开展工作。 2） 协助有关部门做好监督范围内的钢材、备品备件的质量验收工作。 3）对热处理和焊接质量进行

6、监督。 4）负责金属检验、测试工作，出具正确规范的检验报告。 5）参与受监部件的防磨防爆检查测试工作。 6）配合金属技术监督专职工程师建立、健全和保管金属技术监督档案。 7）落实年度工作计划，做好年度工作总结。,三、金属监督管理,1、金属监督管理制度 1）金属监督会议 2）金属监督计划、总结与报表 3）金属监督工作考评 2、金属监督档案管理,第二部分 金属监督检测技术,金属检测技术,机械性能试验 金属材料元素分析技术 无损检测技术 金相分析技术,一、机械性能试验,金属拉伸试验 金属弯曲试验 金属硬度试验 金属冲击试验,1. 拉伸试验 拉伸试验是测定金属材料静态强度性能和塑性性能使用最普遍的方法

7、 检测：强度（屈服极限、强度极限）、塑性（伸长率、断面收缩率）。 1.1 高温短时拉伸试验（1100 ） 检测高温下：强度（屈服极限、强度极限）、塑性（伸长率、断面收缩 率）。 2. 弯曲试验 分为：力学性能弯曲试验和工艺试验 3.硬度试验 是表示金属材料抵抗局部变形，特别是塑性变形、压痕的能力。 包括：布氏硬度试验 洛氏硬度试验 维氏硬度试验 里氏硬度试验 4.冲击试验,二、金属材料元素分析技术,一般电厂常用是光谱分析 光谱分析是利用各种元素原子特有的特征谱线来进行分析 分火花或电弧激发式定性、半定量方法 和 X射线管数字式（合金分析仪）。,光谱分析试验,三、无损检测技术,常规无损检测分为：

8、 射线检测RT 超声波检测UT 磁粉检测MT 渗透检测PT 涡流检测ET,四、金相分析技术,金相分析技术 1.宏观金相检验、微观金相组织检验 2 火力发电厂金相分析技术的应用 1）锅炉受热面管、主蒸汽管、高温再热蒸汽管等受监设备部件材质组织老化分析； 2）受监高温螺栓制造质量检验、运行后材质脆化分析； 3）设备运行温度评估； 4）受监金属部件原材料质量检验、鉴定非金属夹杂物、铸造缺陷(疏松、偏析等)、轧制缺陷(重皮、折叠、划痕)；晶粒度、显微组织形态、脱碳层厚度等； 5）受监金属部件焊接及热处理质量检验焊缝及热影响区淬硬组织、过烧组织、微观裂纹； 6）受监金属部件断裂、爆破失效分析；事故分析。

9、,现场微观金相分析,第三部分 火力发电厂金属监督内容DL/T 438-2009,火力发电厂金属技术监督规程DL/T438-2009,本标准规定了火力发电厂金属监督的部件范围，监督的项目、内容及相应的判据。 监督范围：,1、金属材料的监督 1.1材料的质量验收规定 1.2凡是受监督范围内的合金刚部件，在制造、安装或检修中更换，必须进行材料牌号验证，防止错用。安装前应进行光谱检验，确认无误后方可使用，特别是超超临界机组在安装过程中更要严格把关。,2、焊接质量监督 凡金属监督范围内的锅炉、汽轮机承压管道和部件的焊接，应由具有相应资质的焊工担任。 相应焊接相关规程： 火力发电厂焊接技术规程 DL/T

10、869-2004 焊接工艺评定规程 DL/T 868-2004 焊工技术考核规程 DL/T 679-1999 火力发电厂焊接热处理技术规程 DL/T 819-2002 火力发电厂异种钢焊接技术规程 DL/T 752-2010等。 对于超超临界机组在筹建安装过程，新材料焊接中遇到问题无相应指导 规范程，可以参考超超临界机组学术交流相关报告，结合现场实际情况进 行焊接工艺评定，制定相应解决方案。,3、主蒸汽管道和再热蒸汽管道及导汽管的金属监督 3.1 制造、安装检验 国产管件和阀门应满足以下标准：弯管的制造质量应符合DLT 515-2004的规定；弯头、三通和异径管的制造质量应符合DLT 695-

11、1999的规定；锻制的大直径三通必须满足DL 473-1992的技术条件；阀门的制造质量应符合DLT 531-1994、DL/T 922-2005和JB/T3595-2002 的规定。 工厂化配管检验项目 管件、直管入厂复检项目； 管件、直管出厂质量检验项目； 加强超超临界机组筹建制造、安装期间质量监督,某电厂管道配置过程中外管缺陷,P92管分层缺陷,P92管分层缺陷,P91金相组织异常,P92管焊缝表面裂纹,3.2 运行过程中监督 1） 宏（外）观检查 2） 壁厚测量 3） 金相检验 4） 无损探伤 5） 硬度检验 6） 不圆度测量 7） 光谱分析 8） 蠕变测量 9） 支吊架检查 10）

12、波浪度 11） 几何尺寸 12） 割管检验,4、各类集箱的金属监督 4.1 制造、安装检验 近期发现问题比较多： 1）集箱焊缝硬度超标； 2）P92/91材质焊缝组织异常； 3）P92/91材质焊缝表面裂纹； 加强集箱对接焊缝的焊接质量控制和检验；,集箱焊缝表面裂纹,某厂超超临界机组水冷壁集箱硬度超标,4、受热面管子金属监督 4.1 制造、安装前监督 根据GB 5310-2008 或相应技术标准进行质量技术监督； 容易出现问题： 1）表面气孔、焊接过程中电弧击伤； 2）焊缝咬边，电弧偏吹损失； 3）表面机械碰伤； 4）奥氏体材料表面探伤后，显像剂未及时去除,表面缺陷,4.2 运行后金属监督 依

13、据：DL/T438-2009 当发现下列情况之一时，应及时更换管段： 1）管子外表面有宏观裂纹和明显鼓包； 2）高温过热器管和再热器管外表面氧化皮厚度超过0.6mm； 3）低合金钢管外径蠕变应变大于2.5%，碳素钢管外径蠕变应变大于3.5%，T91、T122类管子外径蠕变应变大于1.2%；奥氏体不锈钢管子蠕变应变大于4.5% ； 4）管子壁厚减薄量及腐蚀深度超出GL/T9222的规定； 5）微观检查发现晶界氧化裂纹深度超过5个晶粒或晶界出现蠕变裂纹； 6）奥氏体不锈钢管及焊缝产生沿晶、穿晶裂纹，特别要注意焊缝的检查； 7）碳钢和钼钢管石墨化达4级；20号钢、15CrMo、12Cr1MoV和12

14、Cr2MoG (2.2.5Cr-1Mo、T22、10CrMo910)的珠光体球化达到5级；T91钢的组织老化达到5级；12Cr2MoWVTiB（钢102）钢管碳化物明显聚集长大（34m）；T91钢的组织老化评级按DLT 884执行。 8）材料的拉伸性能低于相关标准的要求。,近期超超临界机组受热面出现问题较多有： T23水冷壁鳍片及焊缝问题比较突出； 鳍片安装工艺质量差，随便采用贴补方式，导致鳍片焊缝与水冷壁管连接的根部位置容易拉裂；结构设计不当导致局部应力集中加剧；启停频繁、温度变化速率过大、加快了金属疲劳。焊缝开裂泄露是焊接控制不严格，另外是热膨胀疲劳容易加速开裂。 T91/T92再热器、过

15、热器管氧化皮脱落严重；,4.3、受热面管常见损坏形式 磨损、吹扫导致管壁减薄、爆破,长时过热导致爆破,短时过热爆破,水冷壁腐蚀结垢爆破,第四部分 风电厂金属监督概述述,金属监督内容,检修A级检修试验监督 1）风力机塔架焊缝； 2）螺栓等紧固件； 3）轮毂、传动轴等易发生裂纹的部位； 4）支柱绝缘子等输送电设备； 监督检测方法 1）外观宏观检查； 2）螺栓等紧固件紧固； 3）无损检测； 4）光谱分析、金相分析、力学性能试验；,金属监督人员职责,制订设备检修（试验）年度计划 ； 制订相关人员培训学习年度计划； 建立金属技术监督实施细则并认真执行； 定期上报金属技术监督月报、季报、年报； 建立机组（设备）技术资料台账并认真执行； 检测用仪器建立管理档案并定期进行校验； 建立机组运行状态管理台账；,谢谢大家！,