主蒸汽管道堵板阀焊口超声检测及裂纹处理

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1、湖南电力第3O卷第3期HUNANEICTRICPOWER2010年6月d0j：10．3969／j．issn．1008-0198．2010．03．010主蒸汽管道堵板阀焊口超声检测及裂纹处理沈丁杰，杨湘伟(湖南省电力公司试验研究院，湖南长沙410007)摘要：某火电厂300MW机组主蒸汽管道堵板阀阀体与过渡短管为异种钢对接焊缝，在安装过程中进行超声波检测时，发现2个异种钢焊缝均存在多处超标缺陷；运行1．2万h后进行超声波检测复查时，发现2个焊缝缺陷均已扩展，且方向性很强，具有裂纹缺陷特征，经验证存在7条裂纹和数处夹渣、气孔等。采用多层多道的焊接方式进行了焊补

2、处理，焊后立即进行热处理，并经检验确认焊缝缺陷均已处理干净。关键词：主蒸汽管道；堵板阀；超声波检测；裂纹；缺陷处理中图分类号：TM621；TG457文献标识码：B文章编号：1008-0198(2010)03-0032-03火电机组的主蒸汽管道是火电厂的重要管道，短管焊缝，定义炉后侧焊缝为A焊缝，炉前侧焊一旦发生事故，易造成人身伤亡和设备重大损坏。缝为B焊缝。某电厂300MW新机组在安装过程中，超声波检测发现主蒸汽管道堵板阀阀体与2节过渡短管的厂家异种钢焊缝存在超标缺陷，电厂经研究决定监督运A行。在机组的首次大修检查中，对堵板阀进行复查时发现2个焊缝缺陷均已

3、扩展，且方向很强，具有裂纹缺陷特征，决定对其进行处理，以消除隐患。1机组概况4号机组额定容量300MW，锅炉为DG1025／图1探伤位置示意图17．4—1114型亚临界参数一次中间再热单汽包自然2．2检测基本参数循环固态排渣煤粉炉，与N3o0—16．7／537／537型检测标准：DL／T820—2002《管道焊接接头超汽轮机配套，2006年6月投产，至2008年4月首声波检验技术规程》；仪器型号：HS610；试块：次大修累计运行1．2万h。RB一3／CSK一1B；探头型号：2．5P13×13K1．5，锅炉主要运行参数：过热蒸汽温度540'E，过2．51'8

4、×12K2／K1；实测折射角：K1．48／KI．95／热蒸汽压力17．4MPa，再热蒸汽进／出口温度K1．03；检测灵敏度：3×40—16dB；耦合补偿：324．8／541℃，再热蒸汽进／出口压力3．93／3dB；检验级别：B级；检测面：单面单侧；耦合3．73MPa，给水温度278．4'E。主蒸汽管道为单管剂：化学纤维素。系，管道规格为ID368mmx41mm，材质为A一2．3检测结果335P91，堵板阀规格为ID368mm×85ram，阀体2．3．1安装时检测结果材质为WC9。A焊缝共发现2处超标缺陷，缺陷最大当量2超声波检测及结果3×40+0dB，指示

5、长度为10into；B焊缝共发现2．1检测位置4处超标缺陷，缺陷均为当量3×4O一4dB，指示检测位置见图1，检测范围为阀体与2节过渡长度为5mm，2条焊缝的缺陷当量均超标，但超收稿日期：2009—12-25第3O卷第3期沈丁杰等：主蒸汽管道堵板阀焊口超声检测及裂纹处理2010年6月标幅度不大，指示长度不超标。2．3．2复查时检测结果A，B焊缝实测厚度约为85mrn，超声波检测发现2条焊缝均存在超标缺陷，其中A焊缝共发现7处断续缺陷，缺陷最大当量3×40+15dB，且缺陷的方向性很强，断续存在缺陷的长度达到780illnl；B焊缝共发现4处缺陷，缺陷最大当

6、量中3×40+1ldB，且缺陷的方向性也很强，2条焊缝均不合格。A，B焊缝缺陷纵向位置均为距堵板阀台阶约图2A焊缝5号缺陷形貌图70mm的位置，缺陷的环向位置(以管道焊缝顶部中点为起点)、埋藏深度及大小见表1，2。表1A焊缝缺陷情况图3A焊缝7号缺陷形貌图3．3焊接补焊区全部采用规格为qb3．2rtLr／l的R407焊条、多层多道的焊接方式进行焊接，焊接过程中未发现任何异常情况，共计消耗焊条1100根。3．4焊前预热及焊后热处理根据工艺要求，每条焊缝布置2个测温点。焊前预热温度控制在300％；焊接过程中进行层问温3缺陷验证、处理及复查度监控；焊后立即进行热

7、处理，升降温速度为1．22~／min，恒温温度740oC、时问4h，降至3．1缺陷清除、验证根据超声波检测结果对焊缝中的超标缺陷进行300~C后空冷。焊接热处理曲线见图4。定位。缺陷清除采用角向砂轮机切削和磨削的方式进行，在清除缺陷的过程中反复用着色检测进行验证，以确保缺陷彻底清除。在缺陷清除过程中，共发现7条裂纹、1处条形夹渣、3处夹渣，其中2条裂纹长达12Inrfl，其他裂纹均长约10mm(见图2、图3)。缺陷位置径向深度，纵向、环向距离都与超声波检测结果相符；缺陷的性质及大小也与超声波检测结果相吻合。3．2坡口加工图4焊接热处理曲线图当确认缺陷彻底清

8、除后，采用角向砂轮机对挖除位置进行坡口加工，直至其形状满足补焊要求