P91主蒸汽管材成分分析方法研究

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1、内蒙古电力技术26垦IA里CTRICPOWER2010年第28卷第s2期P91主蒸汽管材成分分析方法研究ResearchonMaterialComponentAnalysisMethodofP91MainSteamPipe韩林泉(内蒙古电力科学研究院，内蒙古呼和浩特010020)[摘要]使用全谱直读发射光谱仪对P91主蒸汽钢管中化学成分进行分析：确定了运用原子发射光谱分析的工作模式、优化了仪器工作条件、选择了元素分析的最佳分析谱线。试验结果表明，试验分析可获得良好的精密度和精确度，并与化学方法的测定结果达到一致。能够满足P91钢材质分析的要求，

2、并可为同类型钢种的分析测定工作提供参考。【关键词]全谱直读发射光谱仪；P91钢；主蒸汽管；化学成分分析【文献标志码】B[文章编号】1008—6218(2010)$2—0026—030引言到的。美国最新ASTMA一335{高温设备用无缝铁素体合金钢管技术规范》给出了P91钢的化学元素质我国新建300MW以上发电机组广泛使用进口量分数控制范围(见表1)，对P91钢的14种元素有P91材料加工制作主蒸汽管道。由于该材料具有高严格的控制要求，各元素质量分数控制范围不同，且的抗氧化性能和抗高温蒸汽腐蚀性能、高而稳定的分析过程中各元素间存在相互干扰，给准确

3、测定工持久塑性及热强性能等优点，大大提高了主蒸汽管作带来一定技术难度。的使用寿命和安全可靠性，保证了发电厂的安全经济稳定运行。近几年，由于新建发电厂不断地增多，2测定方法的确定导致P91管材的需求量剧增，现管材质量参差不齐。假冒P91钢管充斥其中。已有多起有关P91主在金属材料分析方法方面主要包括化学分析法蒸汽管发生开裂蒸汽泄漏伤及人生的恶性事故发(湿法分析)和仪器分析法。化学分析法操作繁杂、分生。因此做好P91主蒸汽管的质量检验工作尤为重析周期长、工作效率低。随着近代光电技术和计算机要。通过运用原子发射光谱分析方法，选择优化后技术的高速发展，

4、目前具备快速、准确、低检出线、多的分析条件和类型控样，试样分析可获得良好的精元素同时测定功能的全谱直读分析仪器已成为材料密度和精确度，能够满足P91材料成分分析的要分析的主要方法。本文即采用全谱直读分析仪器对求T91进行材料分析。2．1仪器及设备1化学元素组成及含量控制范围本方法的分析仪器选用德国斯派克公司生产的SPCECTROMAXx全谱直读发射光谱仪，CCD检测P91钢属于改良型9Cr一1Mo高强度马氏体耐热器(波长范围140～670nm)，光谱专用磨样机。钢。它是在9Cr一1Mo钢基础上，降低碳含量，添加微标准样品：BS9905，00-R

5、E12，03RN19，03一RH18。量的Nb、V合金化元素，并对N含量加以控制而得2．2试样的制备【收稿日期】2010—06—12【作者简介】韩林泉(1964一)，男，内蒙古人，学士，高级工程师，从事金属材料分析和发电厂金属技术监督工作。2010年第28卷第s2期内蒙古电力技术27加工选取有代表性的30mmx40mm块状样近、没有自吸或自吸很小，同时考虑尽可能减少共存品，采用砂片粒度为350m专用磨样机打磨，并保元素谱线的干扰。本方法选用与被测样品接近的标证样品分析面平整、洁净、纹理一致。准样品．以基体铁元素为内标元素对各待测元素的2_3环境

6、条件多条特征谱线进行试验，选择峰形好、干扰少、背景实验室应洁净、防震，室内温度一般应保持在低的最佳分析线和内标线。分析线和内标线见表3。20～30℃．相对湿度小于80％。应配备专用地线(电2．6工作值曲一线4的建3"立豫㈣o∞0m3阻小于1Q)。选定的工作条件下，激发4个含有不同浓度待2．4仪器分析条件测元素的标准样品，以每个待测元素相对强度平均根据所使用光谱仪的特点和分析试验数据，对值和标准样品中该元素的浓度值绘制工作曲线。由国标方法推荐的分析条件进行了优化，确定了最佳于分析试样和标样的冶金过程和某些物理状态的差分析条件．具体参数见表2。异，

7、标准曲线经常发生变化，为避免试样冶金状态给分析带来的影响，样品分析前采用类型标样对工作表2分析条件曲线进行校正。项目分析间隙／mm氩气纯度／％3方法精密度和准确度测定分析流量，Lrain静态流量／Lmin精密度是保证分析结果准确的先决条件。为了冲洗时间，s确认本方法的精密度，选用美国进口BS9905标准预燃时间／s积分时间／s样品在同一条件下，平行测定l0次．试验数据见表4。得到的相对标准偏差在要求的3％范围内，并且2．5光谱分析线和内标线的选择标准样品的分析结果与认定值一致性良好，符合国在光谱分析中，光谱干扰是不可忽视的。选择合标允许误差要求

8、。适的分析线和内标线应使2条谱线的激发电位相表3光谱分析线和内标线的选定28内蒙古电力技术2010年第28卷第S2期4方法对照试验果与化学法的测定结果