谈超（超）临界机组p92钢厚壁管道修复的焊接工艺设计

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1、学兔兔www.xuetutu.com超(超)临界机组P92钢厚壁管道修复的焊接工艺设计广东惠州平海发电厂有限公司(516363)谢江侯志强苏州热工研究院有限公司(215004)吕一仕王淦刚赵建仓广东火电工程总公司(广州市510735)赵明凯摘要P92钢凭借其优良的高温力学性能和良好的焊接性，广泛应用于国内超(超)临界电站的主蒸汽和再热热段管道等高温高压管道。目前P92钢的焊接工艺不是很完善，特别是主蒸汽及再热热段管道等大壁厚大直径管道中，焊接接头容易出现焊接缺陷问题。文中通过对某超(超)临界电站P92钢主蒸汽及再热热段管

2、道焊接接头进行修复，探索出一种可靠的焊接修复工艺。关键词：超(超)临界P92钢焊接修复中图分类号：TG457．6声波探伤抽检发现，现场安装接头存在超标缺陷，扩大0前言至对主汽与再热热段全部123道现场安装焊接接头检目前国内的SC，USC机组中应用最广泛的是P92查，发现共有12道接头存在超标缺陷，接头编号与缺钢，P92钢相比其他铁素体合金钢具有更高的高温强度陷情况见表1，另有部分焊接接头存在记录性缺陷。超和蠕变性能，它的抗腐蚀性和抗氧化性能等同于其他声波反映缺陷类型有体积型缺陷和面积型缺陷。根据9％Cr铁素体钢，它的抗热

3、疲劳性能强于奥氏体不锈焊接冶金过程特点判断，体积型缺陷可以确定为气孔、钢。正是因为P92钢的这些优势，在未来SC，USC机组夹渣，面积型缺陷可能为夹渣(片状)、裂纹、未熔合、未上仍将被大量采用。尽管P92钢开发出来已经有20焊透等，而面积型缺陷对管道安全有极大影响。多年，但在国外大规模应用的业绩并不是很多，在国内为保证机组安全运行，电厂决定对该12道含超标也是近几年才开始。焊接接头是影响机组运行安全的缺陷焊接接头进行焊接修复。最薄弱环节，由于P92钢合金元素含量高，焊接上有较2修复难点大的技术难度，且目前P92钢的焊接工

4、艺不是很完善，特别是主蒸汽及再热热段管道等大壁厚大直径管道2．1缺陷多，分布广中，焊接接头容易出现焊接缺陷问题；而P92钢对于焊此次待修复的管道中，部分管道焊缝在沿周向和接接头缺陷的修复要求非常高，“耐热钢在同一位置上深度方向分布大量的缺陷，这给检测和修复带来很大的挖补次数不应超过两次”。因此，这对P92钢主蒸汽的困难。各个焊缝中超标缺陷的深度分布范围和超标及再热热段管道的含缺陷焊接接头的修复工艺提出很缺陷的数量见表1。高的要求。2．2P92钢焊接性分析待修复的主蒸汽和再热管道的结构尺寸较大，尤1问题背景其管道壁厚较大，

5、焊接过程会产生较大的拘束应力，焊某电厂一期工程为2台1000MW超超临界燃煤后容易出现冷裂纹n-23；P92钢具有一定的热裂纹倾机组，其中2机组于2011年4月28日通过168试运，向-53，而且P92钢还存在焊缝金属的脆化问题。至2012年1月20Et停机检修，累计运行约6000小同时，在修复过程中，天气因素也有很大的影响。由于时。2机组检修时对机组主汽与再热热段焊接接头超雨水过多，空气湿度很大，焊条很容易潮湿，造成焊缝氢含量过高，产生冷裂纹。上述这一系列问题对焊接收稿日期：2014—06—24修复工艺提出了很高的要求

6、。482014年第12期学兔兔www.xuetutu.com表1FX．92管道含超标缺陷接头编号、规格及焊接位置2．3产生类似缺陷问题(3)坡口机加工到焊缝根部的焊接修复适用范在待修复的焊接接头中，有些接头在安装过程中围：缺陷挖除后，已达根部且挖透，深且较长的缺陷修已经由于产生缺陷进行返修，因此该次修复是第二次复。技术要求：机加消除缺陷后，目视及磁粉、着色检返修，使得该次焊接接头的缺陷补焊修复的难度增大。查缺陷，制作坡口，进行预热焊接(钨极氩弧焊+焊条在修复过程中，很容易出现类似缺陷，这就对焊接修复电弧焊)修复(焊接过程

7、锤击消除应力)后进行高温回工艺、焊工的操作水平提出了更高的要求。火热处理，无损检查合格且焊缝硬度检验满足不大于270HB且小于母材硬度+100HB为合格，否则应进行3修复方案二次返修，但同一部位挖补次数不得超过2次，否则断3．1缺陷复检口重新焊接。根据缺陷通知单，对待修复焊接接头进行无损检不论采用以上何种方案，均应注意：①母材侧打磨验复检，确认超标缺陷具体位置，以便于能够完全消除3～5mm，以消除余淬硬层为宜。②缺陷深度车削及打超标缺陷，保证修复质量。磨处理，圆滑过渡。3．2缺陷消除3．3焊接修复工艺缺陷消除的原则是在尽

8、可能少的损伤母材的情况3．3．1焊前预热下，将超标缺陷完全去除。因此根据超标缺陷分布位焊接预热采用电加热的方式进行，每侧预热加热置，该次缺陷消除方案共有3种：宽度不小于3倍管道壁厚。(1)局部挖补消缺陷适用范围：浅且短的缺陷预热加热片热电偶应的布置应尽量靠近坡口边修复。技术要求：打磨裂纹后目视及磁粉、着色检查缺缘。预