MW等級火電機組金屬材料ppt課件

1、600MW等級火電機組金屬資料主要問題及其監(jiān)視一、P91、P92蒸汽管道運轉(zhuǎn)中主要問題二、奧氏體耐熱鋼的性能特點三、近年來事故案例華北電力科學(xué)研討院有限責(zé)任公司蔡文河一、P91、P92蒸汽管道和集箱運轉(zhuǎn)中的主要問題1、P91蒸汽管道和集箱的檢驗與主要問題組織異常：金相組織不合格一、P91、P92蒸汽管道和集箱運轉(zhuǎn)中的主要問題硬度偏低： 140-160HB、 160-180HB 外表硬度偏低； 整體硬度偏低； 周向硬度分布不均，且硬度偏低； 徑向硬度分布不均，且外表硬度偏低； 經(jīng)熱加工的管件彎曲部分硬度偏低；一、P91、P92蒸汽管道和集箱運轉(zhuǎn)中的主要問題復(fù)膜金相、現(xiàn)場金相 馬氏體板條消逝、出現(xiàn)

2、鐵素體硬度測試 ASME:硬度250HB：控制韌性 DL/T438:硬度180HB：控制強度一、P91、P92蒸汽管道和集箱運轉(zhuǎn)中的主要問題硬度方法及特點 臺式布氏硬度計：精度高，丈量準確 沖擊力與壓痕的“近似原理 便攜里氏硬度計：里氏值精度高，直讀換算不準 GB/T94 錘擊式硬度計：原理接近布氏硬度原理， 但誤差較大一、P91、P92蒸汽管道和集箱運轉(zhuǎn)中的主要問題 一、P91、P92蒸汽管道和集箱運轉(zhuǎn)中的主要問題 440460480500520540560180200220240260HBHLD HB Allometric1Fit of B4404604805005205405601802

3、00220240260 一、P91、P92蒸汽管道和集箱運轉(zhuǎn)中的主要問題監(jiān)視措施：1、硬度測試，記錄里氏值、探求規(guī)律；2、P91/P92里氏與布式硬度值對比關(guān)系；3、對低硬度管材進展現(xiàn)場測定、評價；4、10萬小時后平安性評價；一、P91、P92蒸汽管道和集箱運轉(zhuǎn)中的主要問題2、P92運轉(zhuǎn)后焊縫開裂問題案例1：泰州電廠1000MW機組P92集箱開裂 2號鍋爐型號為：HG-2953/27.46-YM1 由哈爾濱鍋爐廠供貨，在日本三菱重工業(yè)株式會社提供技術(shù)支持，為該電廠設(shè)計的。 09年10月機組大修，大修前機組運轉(zhuǎn)了1年3個月，大約在1萬小時左右。末級過熱器出口聯(lián)箱焊縫開裂。一、P91、P92蒸汽管

4、道和集箱運轉(zhuǎn)中的主要問題開裂性質(zhì) 超聲波發(fā)現(xiàn)大量缺陷反射信號，經(jīng)過解剖發(fā)現(xiàn)這些缺陷都是裂紋缺陷。之后對同種材質(zhì)的末級再熱器集箱進展了檢驗，結(jié)果發(fā)現(xiàn)存在較大裂紋缺陷，裂紋明顯帶有擴展性質(zhì)，并延伸到了母材。一、P91、P92蒸汽管道和集箱運轉(zhuǎn)中的主要問題缺陷性質(zhì)分析根本上排除邊緣未熔合缺陷，該焊縫為TIG焊，不應(yīng)該存在夾渣缺陷，假設(shè)焊接過程中氬氣維護不好，很有能夠存在氣孔缺陷，從密集的反射波看及有能夠存在密集氣孔缺陷，但是對反射波比較高的回波有能夠是密集氣孔間開裂，但是一切反射波都不具有長度，應(yīng)該排除氣孔間開裂的能夠，結(jié)合P92鋼材質(zhì)、焊接特性，最終斷定一切反射波大部分為裂紋缺陷。一、P91、P9

5、2蒸汽管道和集箱運轉(zhuǎn)中的主要問題一、P91、P92蒸汽管道和集箱運轉(zhuǎn)中的主要問題一、P91、P92蒸汽管道和集箱運轉(zhuǎn)中的主要問題一、P91、P92蒸汽管道和集箱運轉(zhuǎn)中的主要問題一、P91、P92蒸汽管道和集箱運轉(zhuǎn)中的主要問題一、P91、P92蒸汽管道和集箱運轉(zhuǎn)中的主要問題1000MW機組的集箱布置相對某些亞臨界或超臨界機組來說還是相對簡單的，集箱數(shù)量也不是很多，運用P92材質(zhì)集箱相對也并不多，只是在末級過熱器出口集箱和末級再熱器出口集箱上運用了P92材質(zhì)集箱，但P91材質(zhì)集箱相對還是比較多的。超超臨界機組采用P92材質(zhì)比較多的部件是主蒸汽和再熱蒸汽管道，真正在鍋爐本體上運用到不是很多。 一、P

6、91、P92蒸汽管道和集箱運轉(zhuǎn)中的主要問題末級過熱器出口聯(lián)箱材質(zhì)P92，規(guī)格為559130，分左右兩個對稱布置，每個集箱中部接有出口三通一個，焊縫部位實踐厚度114.3。兩個集箱合計12道對接焊縫，其中封頭焊縫4道，三通兩側(cè)對接焊縫4道，筒體對接焊縫4道。三通焊縫中有2道為自動焊焊縫，筒體對接焊縫中有3道自動焊焊縫合計5道，其他為手工焊焊縫。 一、P91、P92蒸汽管道和集箱運轉(zhuǎn)中的主要問題案例2：山東某發(fā)電廠P92鋼管道和聯(lián)箱開裂機組容量為1000MW，鍋爐是G3000/26.15-1，2006年12月投產(chǎn)，在累計運轉(zhuǎn)約0.5萬小時進展檢修 。對66個P92鋼管道和聯(lián)箱廠家埋弧焊焊縫進展檢驗

7、，存在外表裂紋的焊縫有24個，占36% 其中有2個焊縫存在整圈外表裂紋，1個焊縫存在半圈外表裂紋，10個焊縫存在多處外表裂紋。一、P91、P92蒸汽管道和集箱運轉(zhuǎn)中的主要問題一、P91、P92蒸汽管道和集箱運轉(zhuǎn)中的主要問題一、P91、P92蒸汽管道和集箱運轉(zhuǎn)中的主要問題案例3： 某廠P92材質(zhì)主汽管道開裂裂紋發(fā)生環(huán)焊縫與管道母材的熔合線上，位置與走向完全與焊縫熔合線重合。開裂長度達370mm的環(huán)向裂紋2007年7月投運至2021年3月初次大修，僅運轉(zhuǎn)了1年8個月，約1.1萬小時。規(guī)格54085mm，運轉(zhuǎn)溫度605、壓力26.25MPa一、P91、P92蒸汽管道和集箱運轉(zhuǎn)中的主要問題一、P91、

8、P92蒸汽管道和集箱運轉(zhuǎn)中的主要問題一、P91、P92蒸汽管道和集箱運轉(zhuǎn)中的主要問題監(jiān)視措施：1、大修制度：對于超臨界機組，第2年大修或?qū)ｍ棛z修；2、檢查部位：對接焊縫包括管件；3、檢查方法：UT、MT、HT、ME；4、分析產(chǎn)生緣由、制定相關(guān)判廢規(guī)范；二、奧氏體耐熱鋼的性能特點1、主要資料：TP304H、TP347H、Super304H、HR3C主要性能：引薦的運用溫度上限 1000小時的蒸汽氧化速率m TP304HTP347HTP347HFGSuper304HHR3C650650650700700溫度TP347HTP347HFG Super304HHR3C650271519270040202

9、52二、奧氏體耐熱鋼的性能特點二、奧氏體耐熱鋼的性能特點2、選用原那么一是高溫蠕變性能，二是煙氣腐蝕性能，三是蒸汽腐蝕性能 。3、主要問題：異種鋼早期開裂；氧化皮零落呵斥堵管；晶粒不均勻的影響；高溫運轉(zhuǎn)后力學(xué)性能的下降；變形加工引起馬氏體相變；超溫運轉(zhuǎn)的不良影響；二、奧氏體耐熱鋼的性能特點4、監(jiān)視措施蒸汽氧化性能測試；內(nèi)壁噴完：內(nèi)壁噴丸可以使管內(nèi)壁晶粒碎化，利于晶內(nèi)Cr元素的分散速度，保證管內(nèi)壁表層中的Cr含量，有利于構(gòu)成致密的Cr2O3薄膜，提高了抗蒸汽腐蝕性能。二、奧氏體耐熱鋼的性能特點a未噴丸外表 b噴丸外表Super304H 鋼管運轉(zhuǎn)氧化后的氧化膜形貌(7000h) 未經(jīng)噴丸處置的管子

10、外表發(fā)生了較嚴重的氧化如圖(a)，氧化皮總厚約為400m，并已有分別剝落傾向。而經(jīng)過噴丸處置的管子在一樣運轉(zhuǎn)條件下，氧化膜厚度是未處置管的1/ 4，約為100m。二、奧氏體耐熱鋼的性能特點a未噴丸外表 b噴丸外表Super304H 鋼管氧化膜形貌(24h) 噴丸試樣內(nèi)壁外表比未噴丸試樣的氧化膜更平坦、致密，并且噴丸試樣內(nèi)壁外表氧化膜中Cr 元素明顯高于未噴丸試樣見表，證明了噴丸有助于提高管子內(nèi)壁表層Cr含量，利于提高Surper304H管子的抗高溫蒸汽氧化性。二、奧氏體耐熱鋼的性能特點牌號試樣號硬度(HV0.5)滑移帶帶寬um表層基體硬度差Surper304H(國內(nèi)噴丸)B13013011901901111119292B330430419519511911982.982.9Surper304H日本噴丸B5297.4297.4218.8218.878.678.634583458B7310.9310.9194.4194.4116.5116.5_ _資料牌號試樣形狀實驗時間h實驗溫度Cr/(Cr+Fe)()Surper304H噴丸2465032.01未噴丸2465029.56三、近年來事故案例1、過熱器集箱角焊縫開裂三、近年來事故案例2、異種鋼接頭早期失效三、近年來事故案例3、新投