解析主蒸汽管道硬度值异常及焊接头内部裂纹的分析

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1、·机械制造与研究·吴胜平·主蒸汽管道硬度值异常及焊接头内部裂纹的分析主蒸汽管道硬度值异常及焊接头内部裂纹的分析吴胜平(江苏省特种设备安全监督检验研究院，江苏南京210003)摘要：在检验电厂主蒸汽管道时，发现弯头硬度值存在异常且焊接接头内部出现裂纹，对硬度值异常的弯头部位和焊接接头进行了化学成分分析和金相检验，阐述了硬度值异常和裂纹所产生的原因。关键词：主蒸汽管道；硬度值异常；焊接接头；裂纹中图分类号：THI6；TG4文献标志码：B文章编号：1671—5276(2010)03-0068-03Analysisof'WeldingJointInteriorCrackandAbnormalHardn

2、essValueofMainSteamPipelineWUSheng—ping(JiangsuProvinceSpecialEquipmentSafetySupervisionInspectionInstitute，Nanjing210003，China)Abstract：Whenthemainsteampipelineisexaminedinapowerplant，itisfoundthatthehardnessvalueoftheelbowisabnormalandintemalcrackingoccursintheweldingjoints．Theirchemicalcompositio

3、nanalysisandthemetallographicexaminationarecarriedout．Thispaperalsoelaboratesthecauseoftheabnormalhardnessvalueoftheelbowandgeneratingthecrack．Keywords：mainsteampipeline；abnormalhardnessvalue；weldingioint；crack表1。0前言表1管系基本参数表2009年，对某电厂主蒸汽管道进行全面检验时，发现设计压力／MPa17．6弯头硬度值异常和焊接接头内部存在裂纹，针对出现的问设计温度／℃546题进行了

4、一系列的分析研究。管子材料牌号A335P9l管道规格dA79．7x46．338．8x32．9l管道概况工作压力／MPal7．45工作温度／℃54la)管系工艺描述：某电厂锅炉主蒸汽管道，于2005工作介质过热蒸汽年8月投入使用，已累计运行约3万h。该管道自过热器管道级别GCl出口集箱起至主汽门止(图1)。c)管系空视图如图1所示。b)管系的基本参数：该管系的设计、操作基本参数见图l管系空视图作者简介：吴胜平(1976一)，男，江苏靖江人，工程师，学士，主要从事受压容器及管道的检测工作。·68·http：／／ZZHD．chinajourna1．net．cnE-mail：ZZHD@chainajo

5、urna1．net．OIl《机械制造与自动化》·机械制造与研究·吴胜平·主蒸汽管道硬度值异常及焊接头内部裂纹的分析和金相检验。光谱分析结果见表4。金相检验结果属轻2检验要点度老化，晶内碳化物粒子数量减少，尺寸粗化，晶界碳化物粒子增多。具体情况如图3所示。a)该管道长期处于高温下(541℃，3万h)运行，可表3弯头硬度测量结果能产生蠕变、材料劣化。在检验中应重点对蠕胀测量，进行硬度检验和金相抽查，对硬度有怀疑的部位，应进行金相检查。b)该管道在锅炉停炉时的冷态到锅炉运行时的热态，存在较大的温差，有可能发生管系的变形。在检验中应重点进行支吊架的检查，对整个管系进行宏观检查，对水平管段的位移进行测量

6、。C)材质为P91钢，属于马氏体钢，具有一定的冷裂倾向，应重点检查焊缝是否存在裂纹等缺陷。d)具体检验项目及检验比例见表2。表2检验项目及检验比例一览表表4弯头光谱分析结果3检验结果2009年3月进行了全面检验，按照上述检验要点和项目、检查比例的要求，检验结果如下：a)用便携式里氏硬度计检验硬度时，发现弯头W2、W3硬度值异常，为HB140—150。1)为了更全面了解W2和W3硬度情况，对这两个弯头按图2进行了硬度扩测。弯头硬度测量结果见表3。10介质流向图3老化程度：轻度老化b)在检验中经超声波检测发现30号焊接接头存在超标缺陷，缺陷示意图如图4所示。1)针对缺陷波的特点，结合P91材料的特

7、性，综合判图2弯头硬度测点布置图定缺陷为裂纹。2)对该焊接接头熔敷金属(焊条牌号为E9015-B9)2)对硬度值异常的弯头W2和W3进行了光谱分析进行了化学成分分析和金相检验，化学成分分析结果见表MachineBuildingAutomation，Jun2010，39(3)：68～70，74·69··机械制造与研究·吴胜平·主蒸汽管道硬度值异常及焊接头内部裂纹的分析5，金相检验结果见图5。经分析，