超 ( 超) 臨界機(jī)組典型制造缺陷及質(zhì)量控制

超

(

超

)

臨界機(jī)組典型制造缺陷及質(zhì)量控制超超臨界機(jī)組概況中國目前1000MW超超臨界機(jī)組投運(yùn)的50臺，在建和設(shè)計中的69臺，

設(shè)計參數(shù)25MPa/600

℃620℃高參數(shù)與二次再熱：6臺設(shè)計參數(shù)30MPa/623

℃2013/1/1

2主要內(nèi)容一、鍋爐、四大管道與壓力容器二、

汽輪機(jī)2013/1/1

3TPR/

西Xi'a安nTh熱erma工lPo研wer究Rese院arch有inst限itute公Co,司Ltd一、鍋爐、四大管道與壓力容器1

基本情況鍋爐、四大管道與壓力容器主要存在以下問題：①材質(zhì)缺陷或錯用材料②

焊縫裂紋、未熔合、氣孔、咬邊、凹坑等缺陷③

材料的硬度和金相組織④

奧氏體耐熱鋼管2013/1/1TPR/

西安Th熱erm工alPo研wer究Rese院arc有hIns限titut公eCo.司,Ltd一、鍋爐、四大管道與壓力容器1材質(zhì)缺陷或錯用材料1.1

水冷壁管材缺陷◆某電廠600MW超臨界鍋爐上部前墻水冷壁(材質(zhì)15CrMoG,規(guī)格φ31.8×9mm),

裂紋最深1.3mm。2013/1/1TPR/

西Xi'a安nTh熱erma工lPo研wer究Rese院arch有insti限tute公Co,司Ltd一、鍋爐、四大管道與壓力容器1材質(zhì)缺陷或錯用材料1.1

水冷壁管材缺陷◆某電廠1000MW超超臨界鍋爐左側(cè)水冷壁上部(材質(zhì)15GrMoG,

規(guī)格φ28.6×5.8mm)

),

裂紋最深1.6mm。2013/1/1TPR/

西Xi'a安nTh熱erma工lPo研wer究Rese院arch有inst限itute公Co,司Ltd一、鍋爐、四大管道與壓力容器1材質(zhì)缺陷或錯用材料1.1

水冷壁管材缺陷原因：內(nèi)壁凹坑及裂紋是管子在階段性拉拔中間退火不完全，應(yīng)力沒有完全消除，下一道冷拔時拉裂所致。內(nèi)部熔渣為管子生產(chǎn)成型后進(jìn)入了低熔點(diǎn)物質(zhì)(如噴砂過程中的鐵沫等),在管子焊接及熱處理過程被加熱熔化，進(jìn)而附著在管子內(nèi)壁，導(dǎo)致通球失敗。2013/1/1

7TPR/

西安Th熱erma工lPo研wer究Rese院arch有Inst限itute公Co.

一、鍋爐、四大管道與壓力容器1材質(zhì)缺陷或錯用材料1.1

水冷壁管材缺陷◆某電廠600MW超超臨界鍋爐水冷壁中部管排(規(guī)格φ38×7.3mm,

材質(zhì)15CrMoG),

發(fā)現(xiàn)20根管子實(shí)測壁厚在

1.70～3.52mm

之間，低倍金相檢驗發(fā)現(xiàn)管子中存在缺陷。,Ltd司2013/1/1

8TPR/

西Xi'a安nTh熱erm工alP研ower究Res院earch有Inst限itute公Co.司,Ltd一、鍋爐、四大管道與壓力容器1材質(zhì)缺陷或錯用材料1.2低溫過熱器、分隔屏過熱器管材缺陷◆某電廠330MW亞臨界機(jī)組鍋爐低溫過熱器第一組(規(guī)格：φ51×6.5;材質(zhì)20G)◆某電廠600MW超臨界機(jī)組鍋爐分隔屏過熱器(規(guī)格：φ43×6.5;材質(zhì)12Cr1MoVG)20G

12Cr1MoVG2013/1/1TPR/

Thermal

Power

Research

institute

Co.,Ltd一、鍋爐、四大管道與壓力容器1材質(zhì)缺陷或錯用材料1.3

A672B70CL32冷段管道焊縫裂紋OD711×20.62mm和OD508.8×15.88mm2013/1/1

10西安熱工研究院有限公司TPR/

西T'a安nTh熱erm工alPo研wer究Res院earc有hins限titut公eCo一、鍋爐、四大管道與壓力容器1材質(zhì)缺陷或錯用材料1.4

P92鋼管端頭的層狀缺陷,Ltd司1.5管材性能不滿足標(biāo)準(zhǔn)T/P91、

T/P92

拉伸強(qiáng)度低于標(biāo)準(zhǔn)下限。2013/1/1

11TPR/

西Xi'a安nTh熱erm工alPo研wer究Rese院arc有hins限titute公Co司,Ltd一、鍋爐、四大管道與壓力容器1材質(zhì)缺陷或錯用材料1.6錯用材料◆某電廠600MW超臨界機(jī)組5號爐光譜檢驗在8屏上部前墻水冷壁管屏上發(fā)現(xiàn)33片鰭片為碳鋼(設(shè)計15CrMo);

在2屏上部

側(cè)墻水冷壁管屏上發(fā)現(xiàn)5個密封塊為碳鋼(設(shè)計15CrMo)。◆某電廠1000MW超臨界機(jī)組3號爐低溫再熱器四級管組設(shè)計材質(zhì)為T23

和12Cr1MoVG,

但光譜檢驗發(fā)現(xiàn)91根12Cr1MoVG管

排混材為碳鋼?！裟畴姀S#1爐末級再熱器1根管子端頭一段經(jīng)光譜檢驗為12Cr1MoV,

設(shè)計為P91。2013/1/1

12TPR/

西Xi'a安nTh熱erma工lPo研wer究Rese院arch有insti限tute公Co,

司Ltd一、鍋爐、四大管道與壓力容器1材質(zhì)缺陷或錯用材料1.6錯用材料◆某電廠600MW超臨界機(jī)組6號爐光譜檢驗水平煙道底墻水冷壁出口集箱(中323.9×65,

P12)

鋼印側(cè)筒節(jié)的材質(zhì)為碳鋼(設(shè)計P12),

長度為4.56米。2013/1/1

13材質(zhì)為碳鋼材質(zhì)為P12TPR/

西XI'a安nTh熱erm工alPo研wer究Res院earc有hins限titut公eCo一、鍋爐、四大管道與壓力容器2

焊縫缺陷2.1受熱面管大量的焊縫裂紋、未熔合、氣孔、咬邊、未焊透等缺陷◆某電廠1000MW超超臨界鍋爐水冷壁管屏端部角焊縫裂紋，最長達(dá)250mm?！裟畴姀S1000MW超臨界機(jī)組2號爐水冷壁鰭片裂紋。,Ltd司2013/1/1

14TPR/

西XI'a安nT熱herm工alP研ower究Res院earc有hinst限itut公eCo司,Ltd一、鍋爐、四大管道與壓力容器2

焊縫缺陷2.2聯(lián)箱管座裂紋15CrMoG、

SA-210C

、12Cr1MoVG鋼制聯(lián)箱管座裂紋。省煤器出口集箱接管座角焊縫(材質(zhì)SA-210C;規(guī)格φ54×9)整周存在裂紋。15水冷壁過渡段混合集箱接管座角焊縫(材質(zhì)15CrMoG;規(guī)格中60.3×9.7)裂紋，長85mm。2013/1/1一、鍋爐、四大管道與壓力容器2

焊縫缺陷2.2聯(lián)箱管座裂紋某電廠1000MW機(jī)組省煤器集箱箱體材質(zhì)SA106C,

接管座材質(zhì)SA

-

105、SA-210C,

部分管座15CrMo,

吊耳材質(zhì)15CrMo。

檢查發(fā)現(xiàn)各種接管座和吊耳共計410

處開裂水冷壁集箱；下集箱材質(zhì)SA106C,

接管座為SA105、

小部分15CrMo;

上集箱全部材質(zhì)12Cr1MoV,

中間集箱材質(zhì)SA106C,

接管座15CrMo,

部分SA105,

共計250處開裂末級再熱器集箱進(jìn)口集箱和接管座材質(zhì)12Cr1MoV,98

處開裂；出口集箱P92

、T92

一處開裂。2013/1/1

16TPR/

西XI'a安nT熱herm工alP研ower究Res院earc有hinst限itute公Co一、鍋爐、四大管道與壓力容器2

焊縫缺陷2.2聯(lián)箱管座裂紋目前突出的是12Cr1MoV

聯(lián)箱管座裂紋。,Ltd司2013/1/1

17一、鍋爐、四大管道與壓力容器2013/1/1

182.2聯(lián)箱管座裂紋2

焊縫缺陷西安熱工研究院有限公司

Xi'an

Thermal

Power

Research

institute

Co.,

LtdTPR/一、鍋爐、四大管道與壓力容器2

焊縫缺陷2.2聯(lián)箱管座裂紋裂紋起源于角焊縫筒身焊趾處，沿筒身表面熔合線附近粗晶區(qū)以沿晶斷裂為主向內(nèi)擴(kuò)展，終止于筒身側(cè)熱影響區(qū)的細(xì)晶區(qū)，未擴(kuò)展至焊縫和筒身母材，主裂紋深度約為2mm

。符合再熱裂紋的開裂特征，由此判斷裂紋性質(zhì)為再熱裂紋。2013/1/1

19粗晶區(qū)焊趾處西安熱工研究院有限公司Xi'an

Thermal

Power

Research

institute

Co.,

Ltd細(xì)晶區(qū)焊縫TPR/母材2

焊縫缺陷2.2聯(lián)箱管座裂紋預(yù)防措施：(1)焊接材料

改變焊材化學(xué)成分，在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，適當(dāng)降低C、Cr、Mo、

V

含量，適當(dāng)降低焊縫金屬強(qiáng)度、提高沖擊韌性和焊縫金屬的高溫塑性，降

低再熱裂紋的敏感性。(2)預(yù)熱及后熱適當(dāng)提高焊前預(yù)熱溫度，并增加焊后后熱消氫處理，能夠延緩焊接冷卻速度，降低焊接殘余應(yīng)力。(3)焊接規(guī)范采用小的焊接規(guī)范施焊，減少熱輸入，改善母材熱影響區(qū)的組織，降低焊接殘余應(yīng)力。一、鍋爐、四大管道與壓力容器2013/1/1

20西安熱工研究院有限公司

Xi'an

Thermal

Power

Research

institute

Co.,

LtdTPR/TPR/

西Xi'a安nTh熱erm工alPo研wer究Res院earc有hins限titut公eCo司,Ltd一、鍋爐、四大管道與壓力容器2

焊縫缺陷2.2聯(lián)箱管座裂紋預(yù)防措施：(4)降低殘余應(yīng)力和避免應(yīng)力集中設(shè)計合理的角接接頭焊角高度，減少熔敷金屬的填充量，降低接頭的拘束度，從而降低殘余應(yīng)力；改善角焊縫外形

尺寸，避免產(chǎn)生咬邊、未熔合等焊接缺陷，避免應(yīng)力集中。(5)焊后熱處理工藝選擇合理的焊后熱處理工藝，盡量縮短在敏感溫度區(qū)間的保溫時間。2013/1/1

21TPR/

西安熱T工herm研alPo

er

R院esea有rchIn限stitu公teCo司,Ltd一、鍋爐、四大管道與壓力容器3

材料的硬度和金相織組3.1

9-12%Cr

鋼的硬度和金相織組9～12%Cr

鋼的定義鐵素體耐熱鋼-中國電力百科全書第二版-火力發(fā)電卷在常溫下呈鐵素體組織且高溫下不發(fā)生奧氏體轉(zhuǎn)變的耐熱鋼，是耐熱鋼按組織分類的名稱。這類鋼常含有較多的鐵素體形成元素，如鉻、硅、鋁等，含鉻量一般在13-17%之間。此類鋼具有良好的抗氧化及含硫氣氛中的耐腐蝕性，但脆性大，冷加工與焊接性較差。在火電廠中用于工作溫度低于800-1100℃的低負(fù)荷且不受沖擊的部件，如Cr25Ti鋼制鍋爐吹灰器。2013/1/1

223.1

9-12%Cr

鋼的硬度和金相織組9～12%Cr

鋼的定義鐵素體耐熱鋼-ASME

SA335“1

適用范圍

1.2款注1在本標(biāo)準(zhǔn)中，鐵素體鋼的定義為含Cr

小于等于10%的低、中合金鋼。JB/T

11018—2010召

臨

界

及

超

超

臨

界

機(jī)

組

汽

輪

機(jī)

用

Cr10

型不

銹

鋼

鑄

件

技

術(shù)

條

件ZG10Cr9Mo1VNbN(91)一、鍋爐、四大管道與壓力容器2013/1/1

23西安熱工研究院有限公司Xi'an

Thermal

Power

Research

institute

Co.,LtdTPR/一、鍋爐、四大管道與壓力容器3.1

9-12%Cr

鋼的硬度和金相織組9～12%Cr

鋼的定義Temperature

(

℃)2013/1/1

24西安熱工研究院有限公司

XI'an

Thermal

Power

Research

institute

Co.,Ltd10TPR/(h)Time1003.1

9-12%Cr

鋼的硬度和金相織組(1)

9～12%Cr

新型耐熱鋼制高溫部件的硬度控制判據(jù)ASME關(guān)于鍋爐鋼管相關(guān)規(guī)范2010年前對此類鋼只規(guī)定硬度上限(250HB)

而無下限，歐盟的EN規(guī)范則無硬度規(guī)定，而國內(nèi)大量的9～12%Cr

鋼制部件硬度偏低。DL/T438規(guī)定了9%～12%Cr

鋼制部件硬度下限180HB-250HB。2013/1/1

25一、鍋爐、四大管道與壓力容器西Xi'a安nTh熱erm工alPo研wer究Res院earc有hins限titute公Co司,LtdTPR/DL/T438規(guī)定的9%～12%Cr鋼制部件硬度下限判據(jù)也為美國ASME

和德國V&M

(曼內(nèi)斯曼)公司所借鑒。2010年中國電機(jī)工程學(xué)會與ASME關(guān)于9%～12%Cr鋼研究專題雙邊學(xué)術(shù)交流會上，

ASME

也提出了硬度下限規(guī)定，并決定在新的ASME修訂版中納入下限判據(jù)，目前美國ASTM關(guān)于此類鋼原材料的硬度已

做了下限規(guī)定。TPR/

西Xi'a安nTh熱erm工alPo研wer究Res院earc有hins限titut公eCo司,Ltd一、鍋爐、四大管道與壓力容器2013/1/1

26美國ASME

對新材料的硬度要求Purchase

and

Installation·

Chem

ical

Composion(Grades91&92)-

Cr

content:≥8.5%-

Max.

Ni-0.20%,min.N-0.035%·

Heat

Treatment-

Cooling

rate

through

the

temperature

range

1650-900

F

(900-480

C)shall

be

controlled

to

be

no

slower

than

5

C/min一、鍋爐、四大管道與壓力容器-

195-250

HB

mim2subsequent

fabrication

steps·

Tensile

Strength(Gr.91):90-

110-

Thicker

than

3”(76

mm),

forced

air-cooling

or

oil

quenching

or

theequivalent

from

normalizing

temperature

to

an

internal

work

piecetemperature

below

1000

F

(540

C)

may

be

necessary

to

achieve

theepending

onksi(620-760

MPa)-N/Al

ratio:

should

be

4

or

greater,

never

less

than

2.5required

mechanical

propertiesTPRX西/Tan安Th熱erma工lPo研wer究Rese院arch有ins限titute公Co.司,Ltd·

Hardness美國ASME

對在役運(yùn)行材料的硬度要求

In

pPercatci

inc

aPlr

lcdo

lPortable

Hardness

Testing1)

If

hardness≥

190HB

(

200HV)

.materialis

acceptable2)

If

hardness<

190HB(200HV),

additional

grinding(to

amax.of

minimum

wall

thickness)

andre-test3)

If

hardness≥190HB(

200HV)

,

material

is

acceptable4)

Ifhardness<190HB

(200HV)

,verify

microstructureMetallographic

Replication1)

If

microstructure

is

tempered

martensite

throughout,一

、鍋爐、四大管道與壓力容器2013/1/1

282)

pi

bn

tempered

martensite

throughout,otlestaructures

accetirosrialiceIf

mmatremove

sample

for

destructive

analysis

and/or

submit

fordesign

review西安熱工研究院有限公司Xi'an

Thermal

Power

Research

institute

Co.,LtdTPR/一、鍋爐、四大管道與壓力容器(2)9～12%Cr

新型耐熱鋼的金相組織2013/1/1

29西安熱工研究院有限公司XI'an

Thermal

Power

Research

institute

Co.,LtdTPR/TPR/

西XI'a安nT熱herm工alP研ower究Res院earc有hIn限stitut公eC司o,Ltd一、鍋爐、四大管道與壓力容器(

2)9～12%Cr

新型耐熱鋼的金相組織DL/T438

規(guī)定：此類鋼金相組織中δ-鐵素體量不超過5%;德國V&M公司認(rèn)為DL/T438中對對此類鋼金相組織中δ-鐵素體量不超過5%的規(guī)定是合理的。2013/1/1

30●

Steel

melting

process:

To

be

focused

→

temperature

and

casting

speed,

casting

cooling

systems,

AOD

/VOD

process.Rolling

processheating

of

billets

as

also

the

right

use

oftoollng

for

the

rolling

process

influence

directly

theAccording

to

high

Cr

content

and

in

combination

with

other

elements

high

risk

of

cracking一、鍋爐、四大管道與壓力容器●

Heattreatmentchemlcal

composition

of

segregation

must

be

in

the

martensitic

field

of

Schaeffler-DlagramControl

ofelements

with

strong

segregation

tendency

llke

Cr,Mo,WCooling

speed

during

normalising

must

avoid

the

ferrite

nose5%

max.

ferrite

content

of

DLT

438

is

reasonable2013/1/1

31during

rolling.

To

be

focused

→

process

controlling

of

all

parameters

(tools

cooling,

temperature

and

shape)secondary

treatment

(VOD

etc.)

has

a

big

effect

on

the

quality

of

products

due

to

possible(Measuring

method

of

ferrite

content

should

be

standardized)segregatlon

processes

during

meiting.西安熱工研究院有限公司Xi'an

Thermal

Power

Research

institute

Co.,Ltdquality

of

those

materials,ConclusionVALLOUREC

A

MANNESMANN

TUBETPR/1000600℃ECC-

平均20058%鐵素體▲

0%鐵素體——

ECC-Mean

2005正在檢驗下的樣塊Open

Symbol:

funning

test10Time(h)

10000

100000時

間(h)22一、鍋爐、四大管道與壓力容器2013/1/1

32Ferrite

influence

on

the

creep

rupture

strength

ot

P92西安熱工研究院有限公司Xi'an

Thermal

Power

Research

institute

Co.,Ltd◆

8%

Ferrite▲

0%

FerriteSt

re

s

s

[MpalVALLOUKEC

A

MANNESMANN

TVBES負(fù)

荷

[

M

p

a

lTPR/1000100-Q一、鍋爐、四大管道與壓力容器3.2

WB36鋼的硬度DL/T438

規(guī)定：此類鋼的硬度180HB-252HB。ASME

SA335-08

不超過250HB

。

ASME的方法：同一爐批取樣檢測。2009年，某電力集團(tuán)公司8臺新建機(jī)組采用某外國公司的WB36鋼管，其中70%的管子硬度超標(biāo)，最高達(dá)300HB。2013/1/1

33試樣編號位置Rp?2(MPa)Rm(MPa)A(%)Z(%)KV?(J)硬

度

，HBZS1外層74584518.069.5184.4277ZS2中層69081019.568.0163.9260ZS3內(nèi)層82090517.568.0163.9291ZX1外層76586519.068.0153.8291ZX2中層68080518.567.0126257ZX3內(nèi)層69080518.066.5140.9256DS1外層71081522.571.0195.9274DS2中層67078021.570.5200.4256DS3內(nèi)層68577521.071.0216.5269DX1外層76086021.568.5178.6283DX2中層70082020.568.0167.2264DX3內(nèi)層72081520.070.5203.1269EN10216ASMESA335≥440≥440610-780≥620≥19(軸)

≥15(軸)≥40(軸)≤250西安熱工研究院有限公司Xi'an

Thermal

Power

Research

Institute

Co.,LtdWB36硬度與拉伸強(qiáng)度關(guān)系TPR/TPR/

西安nThe熱rmal工Po研wer究Rese院arch有Ins限titute公C司o,Ltd一、鍋爐、四大管道與壓力容器3.3

硬度試驗現(xiàn)場硬度檢測中，實(shí)驗室臺式硬度計測量的布氏硬度與里氏硬度檢測換算的布氏硬度的差異。P91

鋼布氏硬度

(HB)

與里氏硬度

(HLD)

的比對曲線。由圖可見，在(180～190)HB

和(240～260)

HB

區(qū)間，里氏硬度檢測換算的布氏硬度低于實(shí)驗室臺式硬度計測量的布氏硬度，在(180～190)

HB區(qū)間低約20HB。P92

鋼布氏硬度

(HB)

與里氏換算布氏硬度

(HL-HB)

的比對曲線。由圖可見，當(dāng)布氏硬度小于200HB

時，里氏硬度計測量值低于臺式硬度計測量值；當(dāng)布氏硬度大于200HB小于270HB時，里氏硬度計測量值偏高；當(dāng)布氏硬度大于270HB

時，里氏硬度計測量值偏低。2013/1/1

35一、鍋爐、四大管道與壓力容器3.3

硬度試驗里HLDP91

鋼布氏硬度

(HB)

與里氏硬度

(HLD)

的比對曲線HBP92

鋼布氏硬度

(HB)

與里氏換算布氏硬度

(HL-HB)

的比對曲線2013/1/1

36西安熱工研究院有限公司Xi'an

Thermal

Power

Research

institute

Co.,

LtdTPR/HL-HB3.3

硬度試驗里氏硬度試驗注意事項硬度計設(shè)置的沖擊裝置型式D

型沖擊裝置——HLDDC

型沖擊裝置

HLDCG

型沖擊裝置——HLGC

型沖擊裝置——HLC沖擊裝置型式與下列因素有關(guān)：試樣表面粗糙度

試樣質(zhì)量

試樣最小厚度試樣表面硬化深度

試樣表面曲率半徑

試樣不得有磁性D

型沖擊裝置測量的硬度要注意軋制材料與鍛造材料的不同，

HB300

以

下

，

HLD

對

應(yīng)

的

軋

材

硬度低于鍛材，且越低差異越大。對特定材料，必須標(biāo)定。一、鍋爐、四大管道與壓力容器2013/1/1

37一、鍋爐、四大管道與壓力容器2013/1/1

383.4

硬度判據(jù)的執(zhí)行西安熱工研究院有限公司

Xi'an

Thermal

Power

Research

institute

Co.,

LtdTPR/TPR/

西XI'安anT熱herm工alP研ower究Re院search有ins限titute公Co司,Ltd一、鍋爐、四大管道與壓力容器4奧氏體耐熱鋼管(1)奧氏體耐熱鋼管內(nèi)壁蒸汽側(cè)氧化(2)奧氏體耐熱鋼管冷彎后的熱處理2013/1/1

39TPR/

西安熱工研究院有限公司XI'an

Thermal

Power

Research

institute

Co.,Ltd(1)奧氏體耐熱鋼管內(nèi)壁蒸汽側(cè)氧化Explode

爆管2016tion

氧化皮脫落10

9:38AMBlocking

ofsteam

flow受熱面堵塞2004

72940(1)奧氏體耐熱鋼管內(nèi)壁蒸汽側(cè)氧化防范措施：(1)檢修中對管子下彎頭堆積的氧化物進(jìn)行檢測，必要時割管倒出氧化物.(2)蒸汽吹掃。在機(jī)組停用較長時間啟動時結(jié)合并網(wǎng)前的啟爐過程對爐管

內(nèi)殘留的氧化皮進(jìn)行吹掃。(3)采用化學(xué)清洗去除氧化皮，不僅在幾年內(nèi)可避免氧化皮脫落導(dǎo)致的爆管，還可防止汽輪機(jī)葉片沖蝕、提高過熱器和再熱器管壽命。(4)鍋爐的啟停過程必須采用合適的溫度梯度滑停，防止由于熱應(yīng)力而引起的氧化皮大面積脫落，推薦在停爐前能夠降低負(fù)荷或參數(shù)運(yùn)行一段時間。(5)鑒于氧化皮在后繼運(yùn)行中會不斷增厚，剝落風(fēng)險增加。加強(qiáng)停爐時對受熱面管子內(nèi)壁附著氧化膜厚度的檢測。(6)優(yōu)選材料，包括采用細(xì)晶鋼、內(nèi)壁噴丸。41西安熱工研究院有限公司Xi'an

Thermal

Power

Research

institute

Co.,

LtdTPR/TPR/

西Xi'a安nTh熱erma工lPo研wer究Rese院arch有inst限itute公Co,司Ltd一、鍋爐、四大管道與壓力容器4奧氏體耐熱鋼管(2)冷彎彎頭固溶處理不佳導(dǎo)致的失效案例1:某電廠#5超臨界鍋爐高溫過熱器運(yùn)行1946h后彎頭斷裂。壓力/溫度25.4MPa/5

71℃,

材料TP347H

、

規(guī)格為φ45×7.8

mm。2013/1/1

42TPR/

西Xi'a安nTh熱erma工lPo研wer究Rese院arch有inst限itute公Co,司Ltd一、鍋爐、四大管道與壓力容器4奧氏體耐熱鋼管(2)冷彎彎頭固溶處理不佳導(dǎo)致的失效案例2:某電廠5號超超臨界鍋爐分隔屏TP347H

運(yùn)行3840h后彎頭斷裂。材料TP347H、

規(guī)格為φ45×7.8mm。2013/1/1

43TPR/

西Xi'a安nTh熱erma工lPo研wer究Rese院arch有inst限itute公Co,司Ltd一、鍋爐、四大管道與壓力容器4奧氏體耐熱鋼管(2)冷彎彎頭固溶處理不佳導(dǎo)致的失效案例3:某電廠3號爐2006年3月31日通過168小時試運(yùn)行。5月30日以來高過

(TP347H)

發(fā)生四次泄漏。未見脹粗，內(nèi)彎處有橫向裂紋，無明顯塑性2013/1/1

44變形。開裂起源于內(nèi)弧側(cè)外壁。TPR/

西Xi'an安T熱herma工lP研ower究Res院earch有In限stitute公C司o,Ltd一、鍋爐、四大管道與壓力容器奧氏體不銹鋼管的固溶處理DL/T438-2009

規(guī)程9.1.7條“彎曲半徑小于2.5D或接近2.5D(D

為鋼管直徑)的奧氏體不銹鋼管冷彎后應(yīng)進(jìn)行固溶處理，熱彎溫度應(yīng)控制在要求的

溫度范圍，否則熱彎后也應(yīng)重新進(jìn)行固溶處理”以往國內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)對奧氏體不銹鋼鍋爐管冷加工后均要求進(jìn)行固溶處理，國內(nèi)大多數(shù)鍋爐廠對于冷彎后的奧氏體不銹鋼鍋爐管均重新進(jìn)行固溶處理，

以消除冷加工過程產(chǎn)生的殘余應(yīng)力。但1998年ASME增補(bǔ)了PG-

19條款

“奧氏

體材料的冷加工成型”,根據(jù)此條款中表格PG-19,

對冷加工的奧氏體不銹

鋼鍋爐管不同的變形范圍給出了不同的熱處理意見(見下表)。2013/1/1