P91弯头硬度偏低问题的分析和处理

的 测 量 值 , 于 弯 曲 过 程 中 的 减 薄 作 用 , 该 点 的 刚 由 使 性 相 对 较 低 , 致 实 际 硬 度 测 量 值 在 2点 偏 低 . 图 1 导
经验交流
邬澍文等 :9 弯头硬度偏低 问题 的分析 和处 理 P1
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的弯 头 进 行 以 下 分 析 : 相 组 织 分 析 , 学 元 素 成 分 金 化
温 度 为 7 0～7 0 ℃ , 制 时 需 要 避 开 在 8 0～ 5 C下 5 8 弯 5 9 0o
试 内部 试 样硬度 样 ( V1 ) H 0
f , 杯 0 I b杯 0 I h杯 s 1b 3 r 准 值 准值 O " b / a MP / MP / a % / a 准值/ MP
为进一步确 定管子 的材质 , 锅 对这 些弯 头进行 杭 了化 学 取 样 分 析 , 体 化 学 成 分 如 表 2所 示 , 合 P 1 具 符 9
材料 的- 要求 . f L学
2 3 机械 性 能试 验 .
铁素体基体+ 粒状碳化物 4 0 0 x 硬度H t2 0 V¨ 4 检验项 目: 金相分析 检测仪器:e a ML Li cD M
图 2 浙江 大学 金属材料检验 中心 金相图谱

表 2 P 1弯 头 化 学 成 分 分 析 9
表 3 P 1弯 头 机 械 性 能 试 验 9
冷 态 热 态
由 于 P 1大 口径 材 料 多 采 用 热 弯 或 中频 感 应 加 9 热 热 弯 , R D( 制 半 径 与 管 子 外 径 比 )<5 时 弯 当 / 弯 % 管 加 热 温 度 为 9 0～10 0℃ ; R D>5 时 弯 管 加 热 5 5 当 / %
铁素体基体+ 状 碳化物 粒 硬 度HVJ 4 【2 0 1 40 0~
图 3 杭锅金相技术人员现场金 相覆膜 图谱 从 金 相 图谱 对 比分 析 可 得 , 些 弯 头 的 金 相 组 织 这 为 回火 索 氏体 , 合 P 1材 料 的 金 相 图 谱 . 符 9
2 2 化 学 元素分 析 .
试 验 所 在 台 式 硬 度 仪 上 的 实 测 值 对 照 如 表 1所 示 .
弯 头 测 量 部 位 如 图 1所 示 .
对 图 l中 1- 4这 几 个 点 进 行 了 测 量 , 1中 2 点 图
2 问题分析
鉴 于 出 现 了 假 冒 国 外 公 司 生 产 P 1等 材 质 的情 9 况 , 导 致 了青 海 大 通 发 电 厂 主 蒸 汽 管 道 在 建 设 期 间 并 发生爆裂事 故 .建设 单 位组 织各 方 对硬 度 存在 问题
关键词: 9 钢 ; 度; P1 硬 金相 试 验 ; 炉 锅
中图 分类 号 : K 2 T25
0 引 言
随着 火 力 发 电 机 组 参 数 的 不 断 提 高 , A3 5 9 , S 3 P 1
S 3 5 9 等材 料 被 大 量 应 用 . 南 于 我 国 近 期 新 建 机 A 3P2
试样在 台式机上 的 硬度 值与 标 准值 十 分接 近 .一般
都会导 致材料 的机械 性 能偏 低 : 正 火 温度 过 高 , ① 材
料 晶体 粗 大 ; 正 火 冷 却 速 度 过 慢 , 正 火 过 程 向 退 ② 使
来 说 , 场 的 硬 度 测 量 值 由于 测 点 的 光 洁 度 , 整 度 , 现 平 表面材料 氧化及操作人 员手法等原 因, 其测量 值会 使
摘
要 : 对 萧 山天 然 气发 电工程 中余 热锅 炉 P 1弯头硬 度偏 低 的 问题 , 针 9 以硬度 测试 , 械 性 能 试 验 , 相 组 织 分析 , 机 金 化
学元 素分 析 等金 相 试验 数 据 为基 础 , 金 相 原理 分析 问题 原 因 , 提 出处理 方案 . 结合 并
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20 0 8年 1 1月
电
力
设
备
NO . 00 V2 8 VO19 NO. 1 . 1
第 9卷 第 1 1期
Ee tc lE up n lcr a q ime t i
P l弯 头 硬 度偏 低 问题 的 分析 和 处 理 g
邬澍文 程志 寅 ,
(.浙 江省 电力建 设 有 限公 司 , 江省 宁波 市 35 1 ; .萧 山发 电厂 , 1 浙 10 0 2 浙江 省 杭 州 市 3 12 ) 15 1
V 43 9 . A型 燃 气 轮 机 相 匹 配 , 号 为 NG — 9 . A —R. 型 V 43
1 问题的提 出
根 据 DL T 8 9 2 0 火 力 发 电 厂 焊 接 技 术 规 / 6 - 0 4《 程》 . 6 5和 7 3的要 求 : 用 里 氏 硬 度 计 进 行 测 量 , . 采 同 种 钢 焊 接 接 头热 处 理 后 焊 缝 的 硬 度 , 般 不 超 过 母 材 一 布 氏硬 度 加 1 0 W ; P 1材 料 而 言 , 合 金 总 含 0 HB 对 9 其 量 超 过 1 % , 氏 硬 度 应 不 超 过 3 0 W .AS M《 0 布 0 HB T A
略 低 于 台式 机 的 测 量 值 .试 验 数 据 和 进 一 步 的 表 面
火 转 变 ; 回火 温 度 过 高 . ③
由 于处 理 过 程 同 时 进 一 步 影 响 到 材 料 的 持 久 强 度 , 体 可 参 考 图 4, 5 因 此 , 管 材 料 的 热 强 度 具 图 . 尽 符 合 要 求 , 考 虑 到 常 温 下 的 机 械 性 能 偏 低 和 热 处 理 但
萧 山 电 厂 天 然 气 发 电 工 程 的 主 蒸 汽 管 道 和 再 热 蒸 汽 热 段 管 道 均 采 用 P 1材 料 , 杭 锅 从 日本 J F公 9 由 E
司和德 国 V &M 公 司 进 口 , 分 弯 头 从 河 南 偃 师 采 购 . 部 在 浙 江 省 火 电 公 司 和 浙 江 省 特 检 中 心 对 锅 炉 管 道 材 料 和 焊 缝 做 无 损 检 测 时 , 现 2台余 热 锅 炉 均 存 在 多 发 处 P 1材 料 弯 头 硬 度 偏 低 的 问 题 .具 体 现 场 采 用 便 9 携 式 硬 度 仪 的 实 测 值 和 杭 州 锅 炉 集 团 有 限公 司 金 属
图 1 弯头硬度现场测点布置图 显然 , 些弯 头 的硬 度值 均偏 离 标 准值 较 大 , 这 而 硬 度 和材 料 的 许 用 应 力 之 间 存 在 一 定 的 正 比 关 系 , 为 防 止 材 料 的 强 度 出 现 问题 , 设 单 位 组 织 各 方 对 该 问 建 题 展 开 了进 一 步 的 分 析 和 处 理 .
/MP /MP a a MP a ≥41 8
弯管 , 以免 产 生 裂 纹 .弯 制 后 钢 管 需 进 行 正 火 和 高 温
回 火 热 处 理 : 火 温 度 为 10 0 ～10 0 ℃ , 温 时 间 正 4 6 保 按 每 毫 米 1 5 mi . n计 , 不 少 于 2 n; 火 温 度 为 且 0 mi 回
材 料 化 学 分 析 表 明 : 材 料 存 在 表 面 析 炭 现 象 , 造 该 是 成其 表 面 硬 度 偏 低 的 原 因之 一 .
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电
力
设
备
第 9卷 第 1 期 I
过 程 可 能存 在 问 题 , 持 久 强 度 是 否 合 格 很 难 保 证 . 其
在 对 这 批 弯 头 原 材 料 的 追 溯 过 程 中发 现 : 批 弯 头 的 这
l 2
2 28 26 3
3 5 3 3 5 7
5 5 6 5 0 9
3 4 3 4
≥ 41 ≥ 5 5 41 5 8 9 4 0 2
注: 热态试验温度按设计 温度 53℃进行 , 7 在该温度下的许用应 力 [rf 4 MP . O] =8 a -
7 0～7 0 ℃ , 温 时 间周 期 式 炉 大 于2 h, 续 炉 大 于 7 9 保 连 1h 正 火 温 度 过 高 ( ≥ 11 0 ℃ ) 发 生 晶 粒 粗 化 . 如 4 会 现 象 . 热 处 理 后 其 正 常 组 织 应 为 板 条 状 回 火 索 氏 体 组 织 . 弯 头 在 正 火 过 程 中逐 步 形 成 马 氏 体 , 经 高 温 再 回火 , 氏 体 进 一 步 分 解 形 成 M C 马 板 条 状 回 火 索 氏 体 .在 这 个 过 程 中 如 果 发 生 以 下 3种 情 况 中 的 1种 ,
从 表 3数 据 分 析 可 得 : 态 的 抗 拉 和 屈 服 强 度 低 冷
于 标 准 值 , 热 态 试 验 的 抗 拉 强 度 值 则 符 合 标 准 要 而 求 ; 头 表 面 的 硬 度 值 现 场 便 携 式 硬 度 计 的 测 量 值 与 弯 杭 锅 金 属 试 验 室 台式 硬 度 计 的测 量 值 十 分 接 近 , 内部
在 上 述 基 础 上 , 锅 又对 弯 头 进 行 了进 一 步 的机 杭 械 性 能 试 验 , 体 包 括 : 头 表 面 材 质 硬 度 , 头 内部 具 弯 弯 材 质 硬 度 , 头 冷 态 拉 伸 试 验 , 态 拉 伸 试 验 .其 表 弯 热 面 硬 度 如 表 l所 示 , 他 机 械 性 能 如 表 3表 示 . 其
中 4点 由于 打磨 的 水 平 度 和 测 量 位 置 等 原 因 , 际 测 实 量 的硬 度 值 也 偏 低 .
表 1 P 1弯 头 硬 度 实 测 值 列 表 9 H B
组 较 多 , 分 配 管 厂 和 管 件 厂 生 产 能 力 和 技 术 力 量 不 部 足 , 许 多 管 件 的 质 量 出现 问题 . 使 萧 山 电 厂 天 然 气 发 电 工 程 为 萧 山 电 厂 的 3号 , 4 号机组 , 用 的是 9 采 F级 单 轴 燃 气 一 汽 联 合 循 环 机 蒸 组 , 套 余 热 锅 炉 为 杭 州 锅 炉 集 团 有 限 公 司 生 产 的 三 配 压, 热, 再 卧式 , 补燃 , 无 自然 循 环 燃 机 余 热 锅 炉 , 与 它
r i l y S e lP p o g — e e au e S r ie i c A l — te ie f r Hih T mp r t r e vc 》第 t o
9 3 条 要 求 P 1材 质 的 管 子 的 硬 度 不 超 过 2 0 / . 9 5 HB
25 6 HV[ 5 C] 2 HR .
分 析 , 材 料 来 源 追 踪 , 度 的 进 一 步 测 量 , 料 的 拉 原 硬 材
伸强度试验 等.
2 1 金相 组织分 析 .
出 现 问 题 后 , 试 样 到 浙 江 大 学 金 属 材 料 检 验 中 取 心 对 该 材 料 的金 相 组 织 进 行 了 观 察 和 分 析 ( 图 2 . 见 ) 同 时 杭 州 锅 炉 集 团有 限 公 司 也 派 技 术 人 员 进 行 了 现 场 金 相 覆 膜 试 验 ( 图 3) 通 过 金 相 技 术 人 员 对 双 方 见 , 照 片 的 比对 和分 析 , 出 以下 结 论 : 得
3 5 3 - 4 S a d r p cfc t n f r S a e s F r 3 /a 3 5 0 t n a d S e ii a i o e ml s e - M o
注: 便携式硬度仪的测量值 由杭锅 , 浙江火 电, 浙特检 中心 , 江 浙 省电力试验研究 院4方共同采用各 自的仪器测量汇总分析而得.