《600MW等级火电机组金属材料》由会员分享，可在线阅读，更多相关《600MW等级火电机组金属材料（46页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、600MW等级火电机组金属材料主要问题及其监督一、P91、P92蒸汽管道运行中主要问题二、奥氏体耐热钢的性能特点三、近年来事故案例华北电力科学研究院有限责任公司蔡文河一、P91、P92蒸汽管道和集箱运行中的主要问题1、P91蒸汽管道和集箱的检验与主要问题组织异常：金相组织不合格一、P91、P92蒸汽管道和集箱运行中的主要问题硬度偏低： 140-160HB、 160-180HB 表面硬度偏低； 整体硬度偏低； 周向硬度分布不均，且硬度偏低； 径向硬度分布不均，且表面硬度偏低； 经热加工的管件弯曲部分硬度偏低；一、P91、P92蒸汽管道和集箱运行中的主要问题复膜金相、现场金相 马氏体板条消失、出现
2、铁素体硬度测试 ASME:硬度250HB：控制韧性 DL/T438:硬度180HB：控制强度一、P91、P92蒸汽管道和集箱运行中的主要问题硬度方法及特点 台式布氏硬度计：精度高，测量准确 （冲击力与压痕的“近似原理”） 便携里氏硬度计：里氏值精度高，直读换算不准 GB/T13794 金属里氏硬度 试验方法 锤击式硬度计：原理接近布氏硬度原理， 但误差较大一、P91、P92蒸汽管道和集箱运行中的主要问题GB/T13794金属里氏硬度试验方法测试要求 碳钢、低合金钢、铸钢； 弹性模量E210 000N/mm2； 对特定材料，需要进行对比试验，得出换算关系； （P91的弹性模量E 218 000N
3、/mm2 ） 显然，直接获得布氏硬度，必然存在误差。经验表明比实际布氏硬度低10-30HB不等一、P91、P92蒸汽管道和集箱运行中的主要问题对于现场检查： 记录里氏值，不要直接读数，不能按照 GB/T13794进行换算； 进行硬度对比试验； 将已测试数据再进行换算；对已运行P91管道进行硬度复测，掌握其现状；一、P91、P92蒸汽管道和集箱运行中的主要问题 一、P91、P92蒸汽管道和集箱运行中的主要问题 一、P91、P92蒸汽管道和集箱运行中的主要问题监督措施：1、硬度测试，记录里氏值、摸索规律；2、P91/P92里氏与布式硬度值对比关系；3、对低硬度管材进行现场测定、评估；4、10万小时
4、后安全性评价；一、P91、P92蒸汽管道和集箱运行中的主要问题2、P92运行后焊缝开裂问题案例1：泰州电厂1000MW机组P92集箱开裂 2号锅炉型号为：HG-2953/27.46-YM1 由哈尔滨锅炉厂供货，在日本三菱重工业株式会社提供技术支持，为该电厂设计的。 09年10月机组大修，大修前机组运行了1年3个月，大概在1万小时左右。末级过热器出口联箱焊缝开裂。一、P91、P92蒸汽管道和集箱运行中的主要问题开裂性质 超声波发现大量缺陷反射信号，经过解剖发现这些缺陷都是裂纹缺陷。之后对同种材质的末级再热器集箱进行了检验，结果发现存在较大裂纹缺陷，裂纹明显带有扩展性质，并延伸到了母材。一、P91
5、、P92蒸汽管道和集箱运行中的主要问题缺陷性质分析基本上排除边缘未熔合缺陷，该焊缝为TIG焊，不应该存在夹渣缺陷，如果焊接过程中氩气保护不好，很有可能存在气孔缺陷，从密集的反射波看及有可能存在密集气孔缺陷，但是对反射波比较高的回波有可能是密集气孔间开裂，但是所有反射波都不具有长度，应该排除气孔间开裂的可能，结合P92钢材质、焊接特性，最终判定所有反射波大部分为裂纹缺陷。一、P91、P92蒸汽管道和集箱运行中的主要问题一、P91、P92蒸汽管道和集箱运行中的主要问题一、P91、P92蒸汽管道和集箱运行中的主要问题一、P91、P92蒸汽管道和集箱运行中的主要问题一、P91、P92蒸汽管道和集箱运行
6、中的主要问题一、P91、P92蒸汽管道和集箱运行中的主要问题1000MW机组的集箱布置相对某些亚临界或超临界机组来说还是相对简单的，集箱数量也不是很多，使用P92材质集箱相对也并不多，只是在末级过热器出口集箱和末级再热器出口集箱上使用了P92材质集箱，但P91材质集箱相对还是比较多的。超超临界机组采用P92材质比较多的部件是主蒸汽和再热蒸汽管道，真正在锅炉本体上使用到不是很多。 一、P91、P92蒸汽管道和集箱运行中的主要问题末级过热器出口联箱材质P92，规格为559130，分左右两个对称布置，每个集箱中部接有出口三通一个，焊缝部位实际厚度114.3。两个集箱共计12道对接焊缝，其中封头焊缝4
7、道，三通两侧对接焊缝4道，筒体对接焊缝4道。三通焊缝中有2道为自动焊焊缝，筒体对接焊缝中有3道自动焊焊缝（共计5道），其余为手工焊焊缝。 一、P91、P92蒸汽管道和集箱运行中的主要问题案例2：山东某发电厂P92钢管道和联箱开裂机组容量为1000MW，锅炉是G3000/26.15-1，2006年12月投产，在累计运行约0.5万小时进行检修 。对66个P92钢管道和联箱厂家埋弧焊焊缝进行检验，存在表面裂纹的焊缝有24个，占36% 其中有2个焊缝存在整圈表面裂纹，1个焊缝存在半圈表面裂纹，10个焊缝存在多处表面裂纹。一、P91、P92蒸汽管道和集箱运行中的主要问题一、P91、P92蒸汽管道和集箱运
8、行中的主要问题一、P91、P92蒸汽管道和集箱运行中的主要问题案例3： 某厂P92材质主汽管道开裂裂纹发生环焊缝与管道母材的熔合线上，位置与走向完全与焊缝熔合线重合。开裂长度达370mm的环向裂纹2007年7月投运至2009年3月首次大修，仅运行了1年8个月，约1.1万小时。规格54085mm，运行温度605、压力26.25MPa一、P91、P92蒸汽管道和集箱运行中的主要问题一、P91、P92蒸汽管道和集箱运行中的主要问题一、P91、P92蒸汽管道和集箱运行中的主要问题监督措施：1、大修制度：对于超临界机组，第2年大修或专项检修；2、检查部位：对接焊缝（包括管件）；3、检查方法：UT、MT、
9、HT、ME；4、分析产生原因、制定相关判废标准；二、奥氏体耐热钢的性能特点1、主要材料：TP304H、TP347H、Super304H、HR3C主要性能：推荐的使用温度上限（） 1000小时的蒸汽氧化速率（m） TP304HTP347HTP347HFGSuper304HHR3C650650650700700温度TP347HTP347HFG Super304HHR3C65027151927004020252二、奥氏体耐热钢的性能特点二、奥氏体耐热钢的性能特点2、选用原则一是高温蠕变性能，二是烟气腐蚀性能，三是蒸汽腐蚀性能 。3、主要问题：异种钢早期开裂；氧化皮脱落造成堵管；晶粒不均匀的影响；高温
10、运行后力学性能的下降；变形加工引起马氏体相变；超温运行的不良影响；二、奥氏体耐热钢的性能特点4、监督措施蒸汽氧化性能测试；内壁喷完：内壁喷丸可以使管内壁晶粒碎化，利于晶内Cr元素的扩散速度，保证管内壁表层中的Cr含量，有利于形成致密的Cr2O3薄膜，提高了抗蒸汽腐蚀性能。二、奥氏体耐热钢的性能特点（a）未喷丸表面 （b）喷丸表面Super304H 钢管运行氧化后的氧化膜形貌(7000h) 未经喷丸处理的管子表面发生了较严重的氧化如图(a)，氧化皮总厚约为400m，并已有分离剥落倾向。而经过喷丸处理的管子在相同运行条件下，氧化膜厚度是未处理管的1/ 4，约为100m。二、奥氏体耐热钢的性能特点（
11、a）未喷丸表面 （b）喷丸表面Super304H 钢管氧化膜形貌(24h) 喷丸试样内壁表面比未喷丸试样的氧化膜更平坦、致密，并且喷丸试样内壁表面氧化膜中Cr 元素明显高于未喷丸试样见表，证明了喷丸有助于提高管子内壁表层Cr含量，利于提高Surper304H管子的抗高温蒸汽氧化性。二、奥氏体耐热钢的性能特点牌号试样号硬度(HV0.5)滑移带带宽um表层基体硬度差Surper304H(国内喷丸)B13013011901901111119292B330430419519511911982.982.9Surper304H（日本喷丸）B5297.4297.4218.8218.878.678.63458
12、3458B7310.9310.9194.4194.4116.5116.5_ _材料牌号试样状态试验时间（h）试验温度（）Cr/(Cr+Fe)()Surper304H喷丸2465032.01未喷丸2465029.56三、近年来事故案例1、过热器集箱角焊缝开裂三、近年来事故案例2、异种钢接头早期失效三、近年来事故案例3、新投产汽包内衬板焊缝开裂三、近年来事故案例三、近年来事故案例5、仪表管座角焊缝开裂三、近年来事故案例6、机炉外管冲刷减薄三、近年来事故案例7、高温管道焊接三通角焊缝裂纹三、近年来事故案例8、汽包给水管座锻件端部开裂三、近年来事故案例9、再热热段三通下部焊缝开裂三、近年来事故案例10、下降管锻件端部裂纹三、近年来事故案例11、垢下腐蚀 谢谢！
