低合金钢管道珠光体球化及安全状况等级评定

低合金钢管道珠光体球化及安全状况等级评定摘要：本文对珠光体球化相关知识进行介绍，并结合实践结果对在用工业管道安全状况等级评定提出合理化建议。

关键词：珠光体球化安全等级评定

低合金耐热钢作为火力发电厂的常用材料，在热力设备中得到广泛的应用。在长期运行中由于高温及应力作用，会造成管道组织的不断老化和宏观性能的逐渐劣化。本文主要谈谈珠光体球化及其在在用工业管道定期检验中的安全状况等级评定。

1 金属珠光体球化

1.1 珠光体球化的概念

珠光体是铁素体和渗碳体组成的机械混合物，具有良好的机械性能能。珠光体球化是指珠光体中的碳化物相在使用中逐渐变为球状，即片状珠光体中的碳化铁由于趋向稳定而由片状自行转变成球状，又由于大球状比小球状表面能低，小球状碳化铁聚集成大的球状碳化铁。发生球化的程度一般可分为未球化、轻度球化、中度球化、完全球化和严重球化。

1.2 影响珠光体球化的主要因素

片状碳化铁能否球化，取决于铁、碳的扩散能力，即在足够高的温度下长时间运行后，就会使钢中碳和铁原子有足够的动力学条件发生聚集球化，所以温度、时间及化学成分是影响球化的主要因素。

1.3 珠光体球化的危害

球化后钢材的室温强度、高温强度、持久强度和硬度都会有不同程度的降低。特别是当碳化铁扩散分布到铁素体晶界上时，即达到完全球化程度后，还会致使冲击韧性急剧下降。如果球化后还伴有裂纹、蠕变、石墨化等缺陷时其危害性更大。

2 安全状况等级评定

2.1 国家相关法规及规定

国家质检总局《在用工业管道定期检验规程》明确规定：工业管道的安全状况，用安全状况等级来表示，安全状况等级划分为1级、2级、3级、4级。第四十五条管道组成件的材料发生轻度球化，可评为2级，当发生中度球化或更严重球化时则评为3级或4级。

2.2 实践过程

2.2.1 经上网查阅四川省自贡鸿鹤化工股份有限公司对珠光体球化的发展进行了跟踪检验。对初次评判为“中度球化”的管道连续四年进行4次定期检验，经同一检验单位在同一部位进行金相复查和硬度检测，均未发现“完全球化”和硬度下降的现象；对初次评判为“轻度球化”的管道也按要求进行了金相复查，其中一处球化程度由“轻度”转变成了“中度”，晶粒度和硬度没有明显变化。

2.2.2 邹平四电2016年04月检验发现#7锅炉高温过热器热段球化等级4.5级，监控使用，计划利用2017年05月份超低改造时间对高温过热器整体进行更换。

2.2.3 魏桥三电2016年09月份对各过热器进行检查，发现高温过热器热段球化超标达到5级，并在检修中联系综合试验室对高温过热器热段进行表面磁粉及硬度检测，均合格。监督运行至2017年2月未出现异常状况。

2.3 建议

珠光体球化只不过是管道定期检验中可能发现的众多缺陷之一，且《管检规》也规定在用工业管道的安全状况等级应根据全面检验的结果评定，并以其中评定项目中等级最低者作为评判级别，所以对球化缺陷安全状况等级的合理评定是非常必要的。

⑴在正常操作条件下，如无其它超标缺陷，“轻度球化”可评为2级，但3年内至少复查一次，“中度球化”可评为3级，每年复查一次；

⑵如“中度球化”同时伴有裂纹、硬度下降等缺陷时，应综合分析，根据缺陷的严重程度评定为4级，监督运行，并限期更换；

⑶当发现“完全球化”或“严重球化”时应评定为4级，监控使用，限期更换；

⑷在对球化缺陷的复查中应同时进行表面探伤、硬度检测等项目的检查。