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锅炉低碳改造T92硬度异常现场原因分析

时间:2016-11-28来源: 作者: 点击: 115次

余勇华1          马向东2

(1.江苏省特种设备安全监督检验研究院  南京   210036)

            2.江苏省特种设备安全监督检验研究院  南京   210036)

     摘要:针对锅炉低碳改造,材料升级使用T92,相应对热处理提出更高要求,本文分析了T92现场热处理后硬度异常原因,从机具、人员、材料方面制定具体措施,有效提高了热处理合格率,保证了T92焊口热处理工程的质量,确保锅炉安全运行。

     键词:T92:低碳改造:热处理:硬度

Analysis of boiler of low carbon transformation of T92 hardness anomaly causes

Yu Yonghua1   Song Hua2

     Abstract  For boiler of low carbon transformation, upgrading materials using T92, corresponding to heat processing put forward higher requirements, this paper analyzes the T92 heat treatment hardness after abnormal reasons, from the aspects of equipment, personnel, materials formulate specific measures, effectively improve the qualified rate of the heat treatment, to ensure the quality of T92 weld heat treatment engineering and ensure the safe operation of the boiler.

     Key words  T92   Carbon transformation   heat-treatment   hardness

某厂#6机组是上锅设计的第一批超临界锅炉。当时主蒸汽温度设定在543℃,本次低碳改造需要将主蒸汽温度提高到571℃,达到超超临界标准,经上锅厂的设计改造,高过、屏式过热器要求全部更换。高温过热器及屏式过热器管屏大部分采用SA213-T92耐热钢管,共计有3237个焊口,焊接接头分布如图1:

 

              (图1:焊口分布图)

 第一天焊接热处理已经焊好的216个焊口,通过经过检定并在有效期内的HT-2000A型号硬度计检测,发现T92小管焊口热处理后硬度值部分有异常。 共有6个焊口硬度值都低于180HB[1],其中51号焊口硬度值最低,为151HB,有23个焊口一次热处理后硬度值超过270HB[1],其中163号焊口硬度值最高,为322HB。经统计,本次硬度值一次合格率仅为86.6%。硬度值偏高表明焊缝应力没有得到释放[2],必须重新进行热处理;硬度值低表明焊缝晶体长大严重,降低了焊缝机机械性能,严重影响机组的安全运行,超标严重的必须进行换管。 解决T92小管热处理后硬度不合格问题,对于提高安装效率,保证焊缝质量,确保机组安全、稳定运行有重大意义。

 1 现场具体原因分析 

1) 热处理二次线均为三相四芯,每一相与零线组成220V线路,带6片1.5KW、44V加热器,每片加热器包扎一个焊口进行热处理,三相共带18片加热器。加热时,在其中任一个焊口上扎一根镍铬镍硅热电偶。所测得信息经采样处理后,一路通过记录仪打印成曲线,一路输入电脑,与电脑已输入程序进行数据比较处理,将信息传给触发板,触发板给每相可控硅发出触发指令,调节加热器的接通与断开,以控制回热器的输出功率百分比来调节焊口的加热温度3]。综上所述,6个焊口的加热温度实际上靠其中一个焊口的温度信息来调节,加热器的绑扎位置不一致,每组只有一个热电偶,不能有效的控制整组(六个焊口)温度。

2) 加热器的绑扎不一致导致焊缝温度不一致,每一条焊缝相对于加热器的位置不一样,接受的热量不一致,而热处理时将每一个焊口均看成和扎热电偶的焊口是一致的。

3) 保温棉的保温厚度及保温度不一致,其散热不一致导致温度不一致。

4) 电缆线及热处理设备发生问题,热处理值班人员不能及时发现处理。

5) 热电偶帮扎不紧,温度显示有差异,不准确。

2 对硬度的影响。

1) 绑扎式热电偶的一组加热器发生故障断电则焊口温度急剧下降,反馈给电脑为欠温,则电脑给触发板的信息为加大触发频率,直至可控硅完全接通,不加处理则另二相一直升温,造成严重超温现象,硬度严重偏低,管子组织性能异常导致报废4]

2) 绑扎热电偶的一组加热器发生故障,而绑扎热电偶的另一组正常,因此机器会按正常作业程序作业,但发生故障的一组温度下降,造成温度偏低,硬度偏高。

3) 每一组加热器连接一定要分清连接接头顺序连接不能错接,少接。错接可能造成温度异常,硬度值偏高或偏低,少接会造成温度上不去,硬度值偏高。

4) 要在未扎热电偶的其他二组接入测温热电偶进行温度测量,以监视温度有无异常,如果其他两组热电偶温度偏高,相应硬度会偏低,其他两组热电偶温度偏低,相应硬度会偏高。

5) 要加强仪表、设备及现场的监控及时发现问题,及时处理,如果温度偏高未发现,硬度值偏低,现场温度偏高未发现,硬度值偏低。

3 解决措施

根据上面阐述的原因,避免接下来因为T92焊口热处理质量原因影响工程进度及锅炉安全运行,必须严格执行技术交底、工艺分析、数据处理、施工组织,采取如下几条措施:

1) 保温棉必须使用符合GB/T16400-1996《绝热用硅酸铝棉及其制品》要求热处理专用棉,用电工刀按要求尺寸裁成小方块,要均匀统一5]

2) 加热器串联时要将连接头拧紧,不易脱落。连接完后进行仔细的检查,不能出现连接错误,少接、漏接、错接现象及时处理,分两人检查两次。

3) 加热器保温棉包扎时由杜少勤逐个进行跟踪,松紧统一,保温宽度,加热宽度统一。

4) 每一组另设一测温热电偶,用豪伏表进行温度监测,温度差不得大于20度。

5) 热处理现场装设摄像头,实时监督热处理操作人员,并要求热处理操作人员发现问题及时报告。

6) 热处理操作工负责热处理程序输入,技术员核对无误后方可开机作业。

7) 热处理操作工负责设备运行及仪表的监控,发现问题及时汇报,紧急时立即处理。每半个小时填写热处理操作记录。

8) 技术员及时进行T92焊缝热处理技术交底(制定T92热处理技术交底及工艺卡)6]。热电偶及温控仪使用前必须有国家检测单位检定证书方可使用,以避免因热电偶质量问题或温控仪不准导致焊口热处理时产生严重超温及过烧现象。

 9)  每路只使用一相,即一根热电偶只控制一组6个焊口的温度。

 10) 强化技术业务培训,进一步提高热处理工的技术业务素质,现场操作到位,及时监控。做到一丝不苟,严把质量关。

11) 进一步健全热处理技术管理规章制度,并落到实处,做到奖罚严明。

4 结论

通过以上措施,责任到人,在接下来的三千多个热处理后的T92焊口硬度一次合格率达到98.5%以上。综上所述,T92属于新型高合金钢,焊接性差,易出现裂纹,焊接接头脆化等缺陷。为了获得满意的焊接接头,对T92热处理提出更加严格的要求。在现场热处理经排列分析现场绑扎加热器不牢、保温面厚度不均匀、热电偶布置不合理、热处理操作人员责任心不强等因素,是影响硬度值不稳定的主要因素。    

参考文献

1】DL438-2009《火力发电厂金属技术监督规程》中华人民共和国国家能源局

2】、张文钺. 焊接冶金学. 天津大学.机械工业出版社

3】中国机械工程学会热处理学会 .热处理手册 . 北京.  机械工业出版社 

4】陈国栋. 金属热处理, 北京.  哈尔滨工业大学出版社

5】 GB/T16400-1996《绝热用硅酸铝棉及其制品》

6】国电焊接咨询中心《P92钢管现场焊接导则》

作者简介:余勇华(1984~),男,学历本科,锅炉检验师,目前在江苏省特种设备安全监督检验研究院锅炉中心从事承压设备定期检验及安装监检,进口检验等业务。  

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