提高sa335-p91主蒸汽管焊缝质量

《提高sa335-p91主蒸汽管焊缝质量》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、提高SA335-P91主蒸汽管焊缝质量　　蔡连元李慧中马晓东张成　　（兰州西固热电有限责任公司兰州市730060）　　摘要本文通过兰西公司9号机大修焊口返修，论述了通过合理的焊接工艺得到无裂纹、硬度合适，组织细小的板条状马氏体。　　关键词9号机焊接工艺板条状马氏体　　1．任务来源　　兰西公司两台双抽汽轮机组发电机锅炉系俄罗斯产品，蒸汽参数：P=13.7MPT=　560℃　，西北电力设计院设计时选用法国瓦鲁瑞克公司生产的SA335-P91钢管，设计规格：φ323.9×　28.6mm　。为了便于热力系统灵活运做，采用切换母管制。即#9机组大修设备是#9机、#11炉、#12炉

2、。　　由于我公司主蒸汽管采用P91钢管时间是95年，当时国内对其焊接性能了解较少，焊接接头中存在许多焊缝缺陷，留下了安全隐患。兰西公司机组运行5年多来，主蒸汽管道焊口发现有大量的宏观裂纹和微观裂纹，这些裂纹还在继续延伸。因此2002年我们从锅炉#11炉、#12炉割除R129、R131两只安装焊口，委托西安热工研究院对焊缝做一些必要的材料性能实验工作，并对焊口进行安全性评价。　　西安热工研究院在2003年对《甘肃兰西热电有限责任公司#9机组主蒸汽管道焊缝超标缺陷的安全性评价技术总结报告》建议：　　a.对#9机组主蒸汽管道焊缝进行100%的硬度检测，主要检测焊缝部位的硬度，

3、以硬度HB≥250为判据筛远出脆性焊缝和韧性焊缝。当发现有裂纹时，应予处理。　　b.对#9机组主蒸汽管道焊缝进行100%的无损探伤，对不容许存在的缺陷，则予以处理。　　我们对#9机组所有焊口进行普查，根据《焊缝超标缺陷的失稳断裂》评定方法查出共22个焊口为不允许继续使用焊口。　　1.1调查结果：　　22个焊口100%有裂纹　　焊口硬度HB≥250的百分比100%。全部是脆性焊口。　　1．2结论：　　兰西主蒸汽管存在安全隐患，必须返修以提高焊缝质量。　　1．3目标设定：　　根据《焊缝超标缺陷的失稳断裂》评定方法和《电力建设施工及验收技术规范管道接头超声波检验篇T5048-

4、95》目标设定：　　a.裂纹率：0％　　b.硬度HB〈250。　　2材料分析　　2．1SA335-P91材料的化学成分与机械性能　　SA335-P91钢是一种改良型的9Cr-IMo马氏体钢种加入V、Nb等合金元素，具有良好的抗高温氧化和抗蠕变性能，AC1为830　-850℃　,AC3900－　940℃　，Ms为　370℃　，Mf为　220℃　。在550一　650℃　的许用应力明显高于10CrMo910,TP304,X20CrMoV121钢;SA335-P91钢化学成分及常温力学性能列人表1、1、表1、2　　表1、1SA335-P91材料的化学成分　　C％　　Mn％　　P

5、％　　S％　　S％　　Cr％　　Mo％　　V％　　No％　　Ni％　　N％　　0.08　　0.12　　0.30　　0.60　　Max　　0.02　　Max　　0.01　　0.20　　0.50　　8.00　　9.50　　0.85　　1.05　　0.18　　0.25　　0.06　　0.10　　Max　　0.04　　0.03　　0.07　　表1、2SA335-P91材料的机械性能　　σb（Mpa）　　σ0.2（Mpa）　　δ(％)　　AK(J)　　HB≤　　≥585　　415　　20　　149　　250　　3培训情况　　3．1SA335-P91钢材是八十年代在国外研制成功并且

6、开始在亚临界机组和超临界机组主蒸汽管使用。九十年代才进入我国，我公司1995年引进P91做主蒸汽管。这种钢材是金属材料界中的一场革命，各项技术指标相当高，近几年在我国开始广泛使用，唯一不足是我国还没有过硬的焊接工艺。人们对这种材料认识不足或有错误的认识。焊接人员对P91钢理论知识匮乏，还停留在Cr-Mo（铬-钼）珠光体耐热钢系列基础上。实际操作水平也在此系列上即运条方式一直采用多层单道焊接。热处理只是焊前预热和焊后热处理。培训分为理论知识培训和实际操作培训两项。理论知识的培训是了解P91材料的最新动态、焊接性能以及新的工艺参数。实际操作培训是理论联系实际及时改变运条方式

7、并尽快掌握操作要领。在#9机组大修主蒸汽管焊口返修之前做好焊前练习的工作。因此培训有待进一步提高。　　3．2培训方式：（理论培训加实际操作）　　3．2．1在焊培中心对P91进行实际操作培训，合格之后方能进行9号机大修的工作。　　3．2．2由专人负责对焊接人员进行理论培训。　　4焊接接头的脆化　　4．1晶粒粗大引起脆化　　焊缝及热影响区粗晶区加热温度超过　1100℃　，晶粒长大较快，在　1100℃　以上停留时间越长，晶粒粗化越严重，粗晶组织脆性大。所以要解决这个问题，必须通过控制焊接线能量(E)。线能量小，高温停留时间短，晶粒细小，焊接接头