《电站锅炉压力容器定期检验常见问题分析》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电站锅炉压力容器定期检验常见问题分析（36页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、电站锅炉压力容器定期检验常见 问题分析万瑜江苏方天电力技术有限公司2010年08月10日电站锅炉内部检验常见缺陷分析电站锅炉外部检验常见问题分析压力容器全面检验常见问题分析承压部件的失效机理应变应力本构关系影响因素材料特性运行环境力学性能金相组织化学成分温度水平压力等级介质情况运行时间外部损伤烟气吹损电站锅炉内部检验常见缺陷分析水冷壁缺陷案例 1水冷壁管鳍片开裂 锅炉吹灰器、测温点密封盒角焊缝缺陷 , 案例分析由于折焰角、冷灰斗以及密封盒处的结构设置，烟气在此处的流动比较复杂，导致锅炉在运行过程中，位于折焰角位置的水冷壁管除要承受内压应力外，还须承受一些其他的附加应力。由于各位置温度场的复杂分
2、布，导致各小管之间的膨胀不同，这也意味着各小管之间存在着一个膨胀附加应力。锅炉每启停一次，该膨胀附加应力即发生一个循环。随着运行时间的延长以及启停次数的增加，该处的水冷壁管间的鳍片即在最薄弱处发生开裂。内部检验缺陷分析案例 2缺陷情况：水冷壁管焊接接头的焊缝出现裂纹而胀开 管子材料：15CrMo钢规格：28.65.8mm焊接方法：TIG焊填充材料：TIG-R30焊丝内部检验缺陷分析n 缺陷照片a）发生爆管的接头b）发现裂纹的接头内部检验缺陷分析n 缺陷描述在锅炉运行期间,发生水冷壁管焊接接头的焊缝出现裂纹而胀开，裂纹长度方向垂直于焊接方向，裂纹向两侧HAZ和母材扩展。在其它未发生爆管的接头焊缝
3、表面也发现了小裂纹。基于上述情况，选定发生爆管和出现裂纹的水冷壁管进行金相组织分析。 内部检验缺陷分析n 缺陷照片a）裂纹形态 b）裂纹末端内部检验缺陷分析组织观察结果表明，裂纹贯穿焊缝，在热影响区或临近的母材部位终止，其长度接近焊缝宽度，表明裂纹的产生与焊缝性能劣化密切相关，HAZ和母材的影响可以忽略。裂纹部位的塑性变形很小，呈脆性断裂特征，表明裂纹的产生可能是由于焊缝的塑性降低，脆性增大所致。 焊缝早期脆性断裂失效与焊缝组织淬硬和回火马氏体脆性（TME）有关。水冷壁工作温度正好处于TME温度区间，在运行阶段，焊缝中的残余奥氏体分解为Fe3C，使焊缝严重脆化，加上运行超温，最终导致裂纹产生导
4、致爆管。 可以考虑通过预热、焊后热处理和选择高抗TME的焊接材料来避免焊缝的早期脆性断裂失效，延长接头寿命。案例 1缺陷情况：末级过热器出口集箱和末级再热器 出口集箱焊缝裂纹集箱材料： SA335-P92集箱规格：OD762mm59mm焊接程序：自动焊：GTAW（手工焊）+ GTAW（自动焊）过热器再热器缺陷内部检验缺陷分析n 缺陷照片超声波（UT）检验波形图下面两幅图片为检测焊缝时缺陷反射回波典型波形，图中距离-波幅曲线按JB/T4730-2005.3标准在材质为P91的CSK-A、 CSK- A上调节绘制。2.5P1313K1探头从焊缝检测 根部以上位置缺陷情况2.5P1313K2探头检测
5、根部位置缺陷情况内部检验缺陷分析, 案例分析针对这一情况，我们对问题焊缝进行解剖验证。波形特征：1、动态波形特征进入缺陷区域后，原根部反射波位置的根部波消失同时在其稍前位置出现一处波幅远高于原根部波的反射波；离开缺陷区域后，出现的高波消失，原根部波重新出现；2、动态波形存在多峰、多个高点且在探头前后移动和转动时会交替错落变化，反射波波趾较宽等特点，因此综合推断该缺陷为疑似裂纹。内部检验缺陷分析焊缝挖至14mm层时裂纹缺陷形貌：多条小裂纹断续相连，密集分布内部检验缺陷分析 在集箱上面检测出来的断续相连、密集分布的小缺陷通过开挖验证为点状相连的细小裂纹，这些小裂纹集中分布在焊缝的某些层次中，且我们
6、对P92这类新型耐热钢对各类性质缺陷的敏感程度目前尚不清楚，不排除在高参数条件下随着运行时间的增加最终各层次上的细小裂纹有可能扩展连成一片，进而在焊缝中形成大裂纹的可能。 这类细小裂纹因RT检验的局限性很难通过RT有效检出，UT虽然可以检测到该类缺陷,但检出时根据现有标准可能并未超标且其性质难以断定或因检验条件限制对该类缺陷漏检，因此目前该类缺陷的检验和判定十分困难。内部检验缺陷分析案例 2缺陷情况：高温再热器出口集箱筒体、封头、管座外表面氧化严重集箱材料： SA387-22 集箱规格：72440mm 运行状况：该集箱两端处于长期超温运行状态 内部检验缺陷分析, 案例图片内部检验缺陷分析, 案
7、例分析对高再出口集箱进行目视检查，发现集箱筒体、封头外表面有较厚的氧化皮，未发现损伤、裂纹等表面缺陷，纵、环焊缝及管座角焊缝检查也未发现裂纹、气孔等表面缺陷。从表面氧化皮厚度看，集箱处于长期超温运行状态。针对上述情况，选定封头、筒体和焊缝进行金相组织和硬度检查。内部检验缺陷分析, 金相组织铁素体和碳化物。贝氏 体形态消失，碳化物在晶界 聚集呈链状并长大，球化5 级。未见蠕变损伤裂纹。 铁素体和碳化物。贝氏体 形态消失，碳化物在晶界聚集 呈链状并长大，球化5级。未见 蠕变损伤裂纹。 , 案例分析现场检测的筒体硬度值最高127HB，最小为115HB，均低于依据DL/T999-2006电站用2.25
8、Cr-1Mo钢球化级别标准的附录D 10CrMo910钢球化级别与理化性能对应关系要求的10CrMo910钢5级完全球化对应的硬度值131HB。 内部检验缺陷分析, 结论由于集箱在运行过程中，超温幅度较高，温度占主导，所以材料球化较快，强度下降较快，而蠕变损伤却较轻（蠕变为应力占主导下的组织老化现象），但随着组织的完全球化，在高温下材料强度急剧下降，可能会引起强度不足而失效，且晶界聚集的大的碳化物在应力的作用下形成蠕变孔洞，继而发展成蠕变裂纹，发生脆性断裂，因此在无法改变集箱超温状况的前提下，应更换集箱。电站锅炉外部检验常见问题分析 锅炉管理 锅炉本体 安全附件（压力表、安全阀、水位计和温度计
9、） 自动保护 辅机和附件 水处理外部检验问题分析锅炉外部检验范围外部检验问题分析锅炉外检常见问题锅炉管理1. 锅炉已取得原电力行业登记证，未到质 监部门换证 2. 水处理人员取证为原电力行业颁发，现 应到质监部门取证锅炉本体1. 膨胀指示器失效 2. 管道支吊架的过载、欠载安全附件1、压力表、安全阀、温度计未定期校验， 或者未贴检验标签 2、安全阀密封不严、泄露自动保护超温、超压记录辅机和附件1、吹灰器进汽管保温破损、泄露水处理1. 水处理在线监控仪表不准确 2. 水化验实验室的实验仪器未定期到计量 院计量三、典型案例分析外部检验问题分析典型案例 1 冷再管道安全阀防冲击刚吊冷态时受力，使得管
10、道膨胀受阻，显著增大管道的二次应力。外部检验问题分析n 问题照片外部检验问题分析锅炉状态冷态热态安全阀不排汽动作时安全阀排汽动作时是否有间隙 （指管道与支吊架 横担之间的间隙）有无（临界状态）无安全阀防冲击刚吊 是否受力不受力不受力受力, 案例分析外部检验问题分析 冷再管道安全阀防冲击刚吊的作用是承受安全阀排汽时产生的冲击载荷，在安全阀不排汽时冷热态均不受力，因此冷态时横担与管道预留有适当间隙（预留间隙值在设计院图纸上有详细说明），如果由于锅炉运行时间较长，设计值不再适合实际情况，可以采取冷态预留一个较设计值大的间隙，到热态时再调整防冲击刚吊的调节螺母使得刚吊横担与管道刚刚接触即可。 , 解决
11、方案外部检验问题分析典型案例 2 低温再热蒸汽管道热态膨胀受阻外部检验问题分析支吊架热态检查冷态检查原因分析编号类型3恒力吊 架偏离整定 值正常低温再热蒸汽管道在穿墙处 （锅炉侧和磨煤机房之间的 隔墙）热态膨胀受阻（见附 图照片3），从现场情况判断 主要受阻方向为5点钟（按时 钟刻度为准）方向，同时造 成3、4、5、6、9号恒力吊架 热位移不足。4恒力吊 架偏离整定 值正常5恒力吊 架偏离整定 值正常6恒力吊 架偏离整定 值正常9恒力吊 架偏离整定 值正常, 案例分析外部检验问题分析用CAESARII 进行应力计算对比分析最大应力位置应力分类计算值/许用值管道膨胀受阻时管道恢复自由膨胀 后NODE 30一次应力76.2%76.2%NODE 600二次应力74.3%55.8%最大二次应力增大了20%外部检验问题分析低温再热蒸汽管道穿墙孔图, 解决方案压力容器全面检验常见缺陷分析容器检验缺陷分析容器管理1、压力容器未到当地质监部门登记注册2、腐蚀、损坏严重的容器检验结论为更换的应及时报废3、压力容器在移装、更换、停用后重新启用、报废等过程后应履行相应的手续。安全附件 安全阀、压力表未校验焊缝 容器上管座角焊缝裂纹（高加进出水管座角焊缝裂纹）Thanks For Your Concern!谢谢大家
