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摘要: 从火电站生产阶段金属技术监督中存在的问题出发,就如何提高火电站生产阶段的技术监督问题提出自己的建议,为火电站生产阶段的金属技术监督提出技术支持。
关键词: 火电站;金属;技术监督
中图分类号:TK32 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2011)0310130-01
1 概述
金属监督是在电厂的设计、制造、安装、检修中都起着举足轻重作用的全过程监督。所涉及的范围是工作温度大于和等于400℃的高温承压金属部件、工作温度大于和等于400℃的导汽管、工作压力大于和等于3.82MPa的汽包、工作压力大于和等于5.88MPa的承压汽水管道和部件、汽轮机重要部件、高温螺栓以及300MW及以上机组带纵焊缝的低温再热蒸汽管道等重要部件。然而在实际工作中,无论是设计、制造、安装、检修哪一个环节存在的技术监督不到位问题,最终都将在生产阶段显现出来。因此,生产阶段的金属技术监督的一些常见问题更应该引起人们的高度重视。
2 生产阶段金属技术监督存在的常见问题
2.1 金属材料的监督
机组检修过程中需要更换金属受监部件及所用焊接材料应严格遵照相关标准进行验收和检验,但在实际工作中,验收人员往往只注重光谱检验,认为只要材质符合,材料就没问题,因而忽视了向供货单位索要质量保证书这一环节。光谱检验只能对材料进行复核,无法检测材料的生产过程及材料的技术指标是否符合要求,因而要确保受监部件材料的安全可靠,必须严格执行验收程序。另外在安装后材质复核的过程中,往往忽视对焊口材质的复核,给机组安全稳定运行留下隐患。
材质确定后,核查材料组织的正确性也至关重要。要全面了解各部件组织性能,就要全面掌握珠光体、索氏体、屈氏体、马氏体、贝氏体的形成及性能。片状珠光体的金相形态是铁素体和渗碳体交替排列成层片状组织。根据片间距的大小,可将珠光体分为三类:A1-650℃形成,片间距0.6-1.0μm,称为珠光体;650-600℃形成,片间距0.25-0.3μm,称为索氏体;600-550℃形成,片间距0.1-0.15μm,称为屈氏体。片间距越小,塑性变形抗力越大,因而强度、硬度都增高。钢中马氏体就其本质来说,是碳在α-Fe中过饱和的间隙固溶体。大量研究表明,钢中马氏体有两种基本形态,一种是板条状马氏体,另一种是片状马氏体。板条马氏体属于低碳马氏体,片状马氏体属于高碳马氏体。低碳马氏体不仅具有较高的强度,同时具有良好的韧性。高碳马氏体硬度很高而且很脆。钢在珠光体转变温度以下,马氏体转变温度以上的温度范围内,过冷奥氏体将发生贝氏体转变,又称中温转变。贝氏体,特别是下贝氏体通常具有优良的机械性能,不但强度高而且韧性也很好。
全面了解各部件组织性能十分重要。首先要了解部件设计制造的组织和性能,同时检验使用状态的组织和性能。
2.2 焊接质量的监督
焊接质量是整个技术金属监督的重点,然而在实际工作中,受到不良作业习惯以及其它外部因素的干扰,往往是金属技术监督流于形式,主要表现在以下三个方面:
1)焊口外观质量把关不严 ,检修焊口一般不经外观检查直接进行探伤检测,违反“外观质量不合格焊口不允许进行无损探伤检验”的规定。
常见的外观缺陷有咬边、焊瘤、凹陷及焊接变形等,有时还有表面气孔和表面裂纹以及单面焊的根部未焊透等。外观缺陷对焊接质量产生重要影响。例如:① 咬边减小了母材的有效截面积,降低结构的承载能力,同时还会造成应力集中,发展为裂纹源。② 焊瘤常伴有未熔合、夹渣缺陷,易导致裂纹。同时,焊瘤改变了焊缝的实际尺寸,会带来应力集中。管子内部的焊瘤减小了它的内径,可能造成流动物堵塞。③ 凹坑减小了焊缝的有效截面积,弧坑常带有弧坑裂纹和弧坑缩孔。④ 未焊满同样削弱了焊缝,容易产生应力集中,同时,由于规范太弱使冷却速度增大,容易带来气孔、裂纹等。⑤ 烧穿是锅炉压力容器产品上不允许存在的缺陷,它完全破坏了焊缝,使接头丧失其联接飞及承载能力。
2)检修过程中由于工期紧张,部件补焊质量往往无法保证。如内蒙古某电厂#1机自动主汽门。该门材质ZG20CrMoV,制造厂家曾焊补过14处,厂家最大焊补面积400mm×400mm。检验在热影响区存在四处裂纹,其中最长80mm,最深35mm。经检验,厂家焊补区组织为回火索氏体,硬度为280HB。母材硬度140HB,入口管处硬度为300HB。测试应力分布不均匀,最大值达280MPa。组织中有马氏体、索氏体、珠光体。经分析得出结论:制造工艺存在严重问题,不符合标准要求,属制造缺陷,最后判废。
3)抢修过程中经常有带压补漏的情况,非常不利于人员及设备安全,焊接质量也根本无法保证。以下几种情况严禁带压堵漏:① 管壁有疲劳裂纹不可以进行带压堵漏;② 管道输水不可以进行带压堵漏;③ 管壁有减薄情况不可以进行带压堵漏;④ 管子有腐蚀情况不可以进行带压堵漏。为保证人员及设备安全带压堵漏一定要慎重,一般不建议进行带压堵漏。
2.3 受监部件的监督
1)受监部件检验项目内容多、范围广,在制定检验计划时容易发生漏项情况。2)检验时检验比例不能严格按照检验计划进行,易发生部件检验比例不够,内部隐患不能被及时发现。
3 建议
1)树立全员技术监督的理念。全员技术监督主要针对人而言,即生产过程中的金属技术监督需要从事生产活动的相关专业技术人员,重视金属技术监督并做好各自所辖范围内的金属材料、焊接质量及受监部件的监督检查。2)树立全方位技术监督的理念。全方位技术监督主要针对物而言,金属材料、焊接质量以及受监部件的监督既相互独立又相互影响,必须在生产过程中进行整体的协调考虑,才能够保证生产过程的金属技术监督工作监督全面,不顾此失彼。3)树立全过程监督的理念。全方位技术监督主要针对人和物的有机结合而言,金属技术监督是一个持续进行的工作,在整个生产过程中的每一个环节都应该受到重视且严格把关。只有生产过程中全过程进行监督,才能够保证在各个生产环节上监督到位,不出差错,保证机组的安全稳定运行。
参考文献:
[1]李艳秋、魏楠、王军,金属技术监督及锅炉检验管理软件包的实现[J].电力科学与工程,1999年04期.
作者简介:
闫侯霞(1981-),女,内蒙古鄂尔多斯人,大学本科,助理工程师,内蒙古国电能源投资有限公司金山热电厂,研究方向:火电厂金属材料的研究及应用。
关键词: 火电站;金属;技术监督
中图分类号:TK32 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2011)0310130-01
1 概述
金属监督是在电厂的设计、制造、安装、检修中都起着举足轻重作用的全过程监督。所涉及的范围是工作温度大于和等于400℃的高温承压金属部件、工作温度大于和等于400℃的导汽管、工作压力大于和等于3.82MPa的汽包、工作压力大于和等于5.88MPa的承压汽水管道和部件、汽轮机重要部件、高温螺栓以及300MW及以上机组带纵焊缝的低温再热蒸汽管道等重要部件。然而在实际工作中,无论是设计、制造、安装、检修哪一个环节存在的技术监督不到位问题,最终都将在生产阶段显现出来。因此,生产阶段的金属技术监督的一些常见问题更应该引起人们的高度重视。
2 生产阶段金属技术监督存在的常见问题
2.1 金属材料的监督
机组检修过程中需要更换金属受监部件及所用焊接材料应严格遵照相关标准进行验收和检验,但在实际工作中,验收人员往往只注重光谱检验,认为只要材质符合,材料就没问题,因而忽视了向供货单位索要质量保证书这一环节。光谱检验只能对材料进行复核,无法检测材料的生产过程及材料的技术指标是否符合要求,因而要确保受监部件材料的安全可靠,必须严格执行验收程序。另外在安装后材质复核的过程中,往往忽视对焊口材质的复核,给机组安全稳定运行留下隐患。
材质确定后,核查材料组织的正确性也至关重要。要全面了解各部件组织性能,就要全面掌握珠光体、索氏体、屈氏体、马氏体、贝氏体的形成及性能。片状珠光体的金相形态是铁素体和渗碳体交替排列成层片状组织。根据片间距的大小,可将珠光体分为三类:A1-650℃形成,片间距0.6-1.0μm,称为珠光体;650-600℃形成,片间距0.25-0.3μm,称为索氏体;600-550℃形成,片间距0.1-0.15μm,称为屈氏体。片间距越小,塑性变形抗力越大,因而强度、硬度都增高。钢中马氏体就其本质来说,是碳在α-Fe中过饱和的间隙固溶体。大量研究表明,钢中马氏体有两种基本形态,一种是板条状马氏体,另一种是片状马氏体。板条马氏体属于低碳马氏体,片状马氏体属于高碳马氏体。低碳马氏体不仅具有较高的强度,同时具有良好的韧性。高碳马氏体硬度很高而且很脆。钢在珠光体转变温度以下,马氏体转变温度以上的温度范围内,过冷奥氏体将发生贝氏体转变,又称中温转变。贝氏体,特别是下贝氏体通常具有优良的机械性能,不但强度高而且韧性也很好。
全面了解各部件组织性能十分重要。首先要了解部件设计制造的组织和性能,同时检验使用状态的组织和性能。
2.2 焊接质量的监督
焊接质量是整个技术金属监督的重点,然而在实际工作中,受到不良作业习惯以及其它外部因素的干扰,往往是金属技术监督流于形式,主要表现在以下三个方面:
1)焊口外观质量把关不严 ,检修焊口一般不经外观检查直接进行探伤检测,违反“外观质量不合格焊口不允许进行无损探伤检验”的规定。
常见的外观缺陷有咬边、焊瘤、凹陷及焊接变形等,有时还有表面气孔和表面裂纹以及单面焊的根部未焊透等。外观缺陷对焊接质量产生重要影响。例如:① 咬边减小了母材的有效截面积,降低结构的承载能力,同时还会造成应力集中,发展为裂纹源。② 焊瘤常伴有未熔合、夹渣缺陷,易导致裂纹。同时,焊瘤改变了焊缝的实际尺寸,会带来应力集中。管子内部的焊瘤减小了它的内径,可能造成流动物堵塞。③ 凹坑减小了焊缝的有效截面积,弧坑常带有弧坑裂纹和弧坑缩孔。④ 未焊满同样削弱了焊缝,容易产生应力集中,同时,由于规范太弱使冷却速度增大,容易带来气孔、裂纹等。⑤ 烧穿是锅炉压力容器产品上不允许存在的缺陷,它完全破坏了焊缝,使接头丧失其联接飞及承载能力。
2)检修过程中由于工期紧张,部件补焊质量往往无法保证。如内蒙古某电厂#1机自动主汽门。该门材质ZG20CrMoV,制造厂家曾焊补过14处,厂家最大焊补面积400mm×400mm。检验在热影响区存在四处裂纹,其中最长80mm,最深35mm。经检验,厂家焊补区组织为回火索氏体,硬度为280HB。母材硬度140HB,入口管处硬度为300HB。测试应力分布不均匀,最大值达280MPa。组织中有马氏体、索氏体、珠光体。经分析得出结论:制造工艺存在严重问题,不符合标准要求,属制造缺陷,最后判废。
3)抢修过程中经常有带压补漏的情况,非常不利于人员及设备安全,焊接质量也根本无法保证。以下几种情况严禁带压堵漏:① 管壁有疲劳裂纹不可以进行带压堵漏;② 管道输水不可以进行带压堵漏;③ 管壁有减薄情况不可以进行带压堵漏;④ 管子有腐蚀情况不可以进行带压堵漏。为保证人员及设备安全带压堵漏一定要慎重,一般不建议进行带压堵漏。
2.3 受监部件的监督
1)受监部件检验项目内容多、范围广,在制定检验计划时容易发生漏项情况。2)检验时检验比例不能严格按照检验计划进行,易发生部件检验比例不够,内部隐患不能被及时发现。
3 建议
1)树立全员技术监督的理念。全员技术监督主要针对人而言,即生产过程中的金属技术监督需要从事生产活动的相关专业技术人员,重视金属技术监督并做好各自所辖范围内的金属材料、焊接质量及受监部件的监督检查。2)树立全方位技术监督的理念。全方位技术监督主要针对物而言,金属材料、焊接质量以及受监部件的监督既相互独立又相互影响,必须在生产过程中进行整体的协调考虑,才能够保证生产过程的金属技术监督工作监督全面,不顾此失彼。3)树立全过程监督的理念。全方位技术监督主要针对人和物的有机结合而言,金属技术监督是一个持续进行的工作,在整个生产过程中的每一个环节都应该受到重视且严格把关。只有生产过程中全过程进行监督,才能够保证在各个生产环节上监督到位,不出差错,保证机组的安全稳定运行。
参考文献:
[1]李艳秋、魏楠、王军,金属技术监督及锅炉检验管理软件包的实现[J].电力科学与工程,1999年04期.
作者简介:
闫侯霞(1981-),女,内蒙古鄂尔多斯人,大学本科,助理工程师,内蒙古国电能源投资有限公司金山热电厂,研究方向:火电厂金属材料的研究及应用。