火力发电厂金属技术监督规程解读培训课件.ppt
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1、2022-12-6火力发电厂金属技术监督规程解读培训火力发电厂金属技术监火力发电厂金属技术监督规程解读培训督规程解读培训火力发电厂金属技术监督规程解读培训一 火力发电厂金属技术监督规程的历程 SD107-83 1983年 由原水利电力部颁布 DL438-91 1991年 由原能源部颁布 DL438-2000 2000年 由原国家经贸部颁布 DL/T438-2009 2009年 由国家能源局发布火力发电厂金属技术监督规程解读培训二 修订的背景和依据 原规程为DL438-2000 火力发电厂金属技术监督规程中国电力企业联合会部门文件标综20057号文关于转发国家发改委2005年行业标准项目计划(电
2、力行业)的通知。修订主要考虑以下情况:1 与金属检验监督相关的新规程的颁布实施 2 国外相关新标准的颁布实施 3 超临界、超超临界机组新型耐热钢的应用 4 机组状态检修技术的开展火力发电厂金属技术监督规程解读培训三三 修订的基本原则(1)将原规程的“1范围”与“3总则”合并并删减有关内容;(2)引用标准采用最新的版本;(3)取消对高温部件,特别是低合金耐热钢的碳化物检测监督(因为其规律性较差);(4)取消对高温部件,特别是低合金耐热钢的蠕变孔洞的检验监督(因为在未爆裂的蒸汽管道、高温联箱中,即使运行30多万小时,在光学显微镜下也未检测到确切的蠕变空洞);火力发电厂金属技术监督规程解读培训(5)
3、不强制要求对新建机组主蒸汽管道、高温再热蒸汽管道进行蠕胀检测;(6)增加对912Cr钢制高温部件的检验监督内容;(7)将联箱分为高温联箱和低温联箱,高温联箱监督为独立章节;低温联箱与主给水管道合并写;原来规程将联箱与主给水管道作为一个章节;(8)对喷水减温器联箱的检验监督内容进行增加;火力发电厂金属技术监督规程解读培训(9)原规程将汽轮机与发电机作为一个章节,修订的规程将汽轮机与发电机作为独立章节;(10)取消对发电机中心孔的检验。因为发电机中心孔内有线棒等装置,而可检测的区段很小;(11)对高温螺栓的检验监督与DL/T439相一致;(12)由于20号钢、碳钢、15CrMo和12Cr1MoV、
4、10CrMo910(P22)已颁布了相应的球化、石墨化标准,故取消原规程中的附录D、E和F。火力发电厂金属技术监督规程解读培训四 有关条款修订说明章节编排顺序和内容的调整 原规程修订后前言1范围2引用标准3总则4金属技术监督任务5金属材料的技术监督6焊接质量的技术监督7主蒸汽管道和再热蒸汽管道的监督8受热面管子的技术监督9锅筒的技术监督前言1范围2规范性引用文件3总则4名词术语5 金属材料的监督6 焊接质量的监督7 主蒸汽管道和再热蒸汽管道及导汽管的金属监督8高温联箱的金属监督9 受热面管子的金属监督火力发电厂金属技术监督规程解读培训 原规程修订后10联箱和给水管道的技术监督11汽轮发电机转子
5、的技术监督12高温螺栓的技术监督13大型铸件的技术监督14金属技术监督管理附录A监察弯管的技术监督附录B金属技术监督职责附录C蠕变损伤评级10 汽包的金属监督11 给水管道和低温联箱的金属监督12 汽轮机部件的金属监督13 发电机部件的金属监督14 紧固件的金属监督15 大型铸件的金属监督16 金属技术监督管理火力发电厂金属技术监督规程解读培训 原规程修订后附录D碳钢石墨化标准评级图附录E15CrMo钢珠光体球化级别附录F12Cr1MoV钢球化级标准附录B 电站常用金属材料和重要部件国内外技术标准 附录C 电站常用金属材料硬度参考值 附录D 低合金耐热钢蠕变损伤评级 火力发电厂金属技术监督规程
6、解读培训所有监督的部件:制造、安装检验 机组运行期间的检验监督 可操作性增强“7.2.2支吊架的检验监督”最后也被加入火力发电厂金属技术监督规程解读培训五 重要条款变化5.1 取消对高温部件,特别是低合金耐热钢碳化物的检测监督 1)碳化物中合金元素的含量规律性较差 材料基体中的合金元素与碳化物中合金元素的关系 12CrMo 15CrMo 火力发电厂金属技术监督规程解读培训2 2)碳化物结构的变化碳化物结构的变化 除了碳化物成分的变化,即铁素体中合金元素的贫除了碳化物成分的变化,即铁素体中合金元素的贫化过程之外,同时还进行着碳化物结构类型、数量和分布化过程之外,同时还进行着碳化物结构类型、数量和
7、分布的变化。这些变化的结果是力求使碳化物变为更稳定的碳的变化。这些变化的结果是力求使碳化物变为更稳定的碳化物,并使分布于更稳定的状态。化物,并使分布于更稳定的状态。R.ViswanathanR.Viswanathan综述了对综述了对1Cr-0.5Mo1Cr-0.5Mo和和2.25Cr-1Mo2.25Cr-1Mo钢在高钢在高温下碳化物结构衍化的研究结果。温下碳化物结构衍化的研究结果。火力发电厂金属技术监督规程解读培训1Cr-0.5Mo1Cr-0.5Mo钢在高温时效过程的开始阶段,基体中的合金元素含钢在高温时效过程的开始阶段,基体中的合金元素含量快速减少,晶格参数明显变化;量快速减少,晶格参数明显
8、变化;随着时效时间的延长,随着时效时间的延长,M23C6/M3CM23C6/M3C的比值增加。其研究结果虽有一定的趋势,但的比值增加。其研究结果虽有一定的趋势,但数据的分散度无法建立这些参数与时效历程的定量关系。数据的分散度无法建立这些参数与时效历程的定量关系。2.25Cr-1Mo2.25Cr-1Mo钢的碳化物衍化研究结果表明:钢的碳化物衍化研究结果表明:M6CM6C的量占的量占钢中碳化物总量的百分比随着时间的延长和温度的升高而钢中碳化物总量的百分比随着时间的延长和温度的升高而增加,借助于增加,借助于Larson-MilerLarson-Miler参数建立的参数建立的LMPLMP与与M6CM6
9、C的关系曲的关系曲线。线。M6CM6C的量随着的量随着LMPLMP的增加而增加,但几条曲线差异很大,的增加而增加,但几条曲线差异很大,钢中的磷含量对钢中的磷含量对M6CM6C的量也有显著的影响。的量也有显著的影响。火力发电厂金属技术监督规程解读培训 由前所述可见:合金元素在碳化物与基体间的由前所述可见:合金元素在碳化物与基体间的重新分配与碳化物结构随运行时间的延长而变化有重新分配与碳化物结构随运行时间的延长而变化有的试验结果有一定的规律性,但有的的试验结果有一定的规律性,但有的试验结果无明试验结果无明显的规律性,而这些结果与部件的安全运行寿命更显的规律性,而这些结果与部件的安全运行寿命更无明确
10、的规律,无明确的规律,所以对低合金耐热钢钢在高温长期所以对低合金耐热钢钢在高温长期运行下的碳化物中合金元素的含量和结构的变化规运行下的碳化物中合金元素的含量和结构的变化规律还需进一步研究,积累数据。鉴于此种状态,修律还需进一步研究,积累数据。鉴于此种状态,修订中取消了碳化物的检测监督。订中取消了碳化物的检测监督。火力发电厂金属技术监督规程解读培训取消对高温部件,特别是低合金耐热钢蠕变孔洞的检验监督 金属部件在高温下长期运行产生蠕变孔洞,在镍基合金和奥氏体不锈钢中有显著的特征。低合金耐热钢的蠕变孔洞的检测,目前国内外有三种观点:在蠕变第一阶段末第二阶段开始即出现蠕变孔洞;在蠕变第二阶段末第三阶段
11、开始出现蠕变孔洞;低合金耐热钢在蠕变断裂前才出现蠕变孔洞。蠕变理论中孔洞的概念:高应力:三角晶界处出现;低应力:晶界形核、聚集、长大另外,中华人民共和国国家发展和改革委员会2005年 第 45 号公告已废止了“DL/T551-1994 低合金耐热钢蠕变孔洞检验技术工艺导则”。火力发电厂金属技术监督规程解读培训2.3 关于蒸汽管道的蠕胀检测 修订“7.1.9对新建机组蒸汽管道,不强制要求安装蠕变变形测点;对已安装了蠕变变形测点的蒸汽管道,则继续按照DLT441进行检验”。低合金耐热钢蒸汽管道的周向蠕变应变鲜有达到1根据国内几十年来对主蒸汽管道的蠕胀检测,鲜有周向蠕变应变达到1。西固电厂、户县电厂
12、运行30.8万(540)和38.5万(510)小时的12Cr1MoV和12CrMo钢制主蒸汽母管,其最大周向蠕变应变仅为0.7左右。检测误差较大、散乱度大 电厂数据普遍反映,蒸汽管道的蠕胀检测误差较大,特别是对300MW以上机组的再热蒸汽管道,用很大的千分尺测量,其零点位置由于千分尺的自重会变化,故测量误差更大。引进的一些国外机组,在管道设计上就无蠕胀检测。五 重要条款变化火力发电厂金属技术监督规程解读培训蠕变应变与管道失效的关系蠕变应变与管道失效的关系 从金属材料高温蠕变的规律来讲,在较低应力下随着运行时间的延长,材料会发生蠕变延性耗竭,即塑性越来越降低,蠕变应变量越来越小,甚至未达到1蠕变
13、应变时材料会发生脆化。最终管道的失效可能不是由于蠕变应变超标,而可能是脆性断裂。所以检测管道的周向蠕变应变并不能预防管道的脆性断裂,而主要由材料微观组织的老化程度和高温力学性能的劣化来判断。蠕变脆性 所以对在新修订的DL/T438中不强制要求对新建机组蒸汽管道的蠕胀检测,但过去已安装了蠕胀检测,且一直进行持续检测的管道可继续检测。五 重要条款变化火力发电厂金属技术监督规程解读培训2.4 关于912Cr钢的监督2.4.1 2.4.1 912Cr钢的硬度检测(1)此类钢直管段母材的硬度应均匀,且控制在180 HB250HB,同根钢管上任意两点间的硬度差不应大于30HB;安装前检验母材硬度小于160
14、 HB时,应取样进行拉伸试验;(2 2)对于公称直径大于150mm或壁厚大于20mm的管道,100进行焊缝的硬度检验;其余规格管道的焊接接头按5抽检;焊后热处理记录显示异常的焊缝必须进行硬度检验;焊缝硬度应控制在180HB270HB。火力发电厂金属技术监督规程解读培训(3)此类钢的热推、热压和锻造管件的硬度应均匀,且控制在175HB250HB,同一管件上任两点之间的硬度差不应大于50HB。西安会议:ASME当初的给定P91/P92钢的过渡值为175185HB。对热推、热压和锻造管件加工前的硬度控制应该更高。五 重要条款变化火力发电厂金属技术监督规程解读培训2.4.22.4.2硬度检验 (1)(
15、1)打磨深度通常为0.5mm1.0mm,并以120或更细的砂轮、砂纸精磨。表面粗糙度Ra1.6m(金相面);硬度检验部位包括焊缝和近缝区的母材,同一部位至少测量3点(误差控制在5HB以内)。(2)(2)焊缝硬度超出控制范围,首先在原测点附近两处和原测点180位置再次测量;其次在原测点可适当打磨较深位置,打磨后的管道壁厚不应小于最小需要壁厚。火力发电厂金属技术监督规程解读培训2.4.3 2.4.3 重新热处理重新热处理 不超过2次(ASTM A450 碳钢、铁素体合金钢和奥氏体合金钢管通用要求)。2.4.5 2.4.5 912Cr钢的金相组织监督(1(1)直管段纵切面金相组织中的铁素体含量不超过
16、5。(2(2)焊缝和熔合区金相组织中的铁素体含量不超过8,最严重的视场不超过10。(3)依据。意大利IBF和德国V&M公司的试验结果 国内锅炉厂与V&M公司订货协议。(4)观察方法:100,10个视场的平均值。火力发电厂金属技术监督规程解读培训2.4.6 P22 2.4.6 P22 钢的金相组织监督 美国WG(威曼高登)还是德国VM(瓦曼)或国产管 美国WG:金相组织为珠光体+铁素体 德国VM或国产管:金相组织为贝氏体(珠光体)+铁素体 组织决定于工艺:美国WG:等温退火.927奥氏体化,718 等温4h空冷。德国VM或国产管:正火+回火。火力发电厂金属技术监督规程解读培训 P22钢的等温转变
17、曲线 P22钢的连续冷却转变曲线 化学成分(%):C Si Mn Cr Mo 0.15 0.44 0.36 2.24 0.85 奥氏体化温度:975,30min 火力发电厂金属技术监督规程解读培训2.5 2.5 加强对喷水减温器联箱的检验监督加强对喷水减温器联箱的检验监督 修订版中8.2.2根据设备状况,结合机组检修,对减温器联箱进行下列检查:a)对混合式(文丘里式)减温器联箱用内窥镜检查内壁、内衬套、喷嘴,应无裂纹、磨损、腐蚀脱落等情况,对安装内套管的管段进行胀粗检查。b)对内套筒定位螺丝封口焊缝和喷水管角焊缝进行表面探伤;c)表面式减温器运行约2万h3万h后进行抽芯,检查冷却管板变形、内壁
18、裂纹、腐蚀情况及冷却管水压检查泄漏情况,以后每隔约5万h检查一次;d)减温器联箱对接焊缝按8.2.1中e)的规定进行无损探伤。火力发电厂金属技术监督规程解读培训2.6 2.6 取消发电机转子中心孔检查取消发电机转子中心孔检查 因为发电机中心孔内有线棒等装置,而可检测的区段很小,故取消对发电机中心孔的检验。2.72.7对高温螺栓的检验监督与DL/T439相一致(水平一般)。2.82.8由于20号钢、碳钢、15CrMo和12Cr1MoV、10CrMo910已颁布了相应的球化、石墨化标准,故取消原规程中的附录D、E和F。附录D 碳钢石墨化标准评级图 附录E 15CrMo钢珠光体球化级别 附录F 12
19、Cr1MoV钢球化级标准2.92.9原规程附录原规程附录C C蠕变损伤评级改为附录蠕变损伤评级改为附录D D 低合金耐热钢蠕变损伤低合金耐热钢蠕变损伤评级评级 取消原规程中的蠕变孔洞的内容火力发电厂金属技术监督规程解读培训2.10 2.10 附录C 电站常用金属材料硬度参考值 (亮点)依据:试验数据 相关标准 硬度与强度的换算 GB/T 1172-1999 黑色金属硬度与强度换算值 DIN EN ISO 18265-2003 金属材料硬度值的换算2.11 宏观检查的重要性火力发电厂金属技术监督规程解读培训六 其他条款解释1 范围a)超临界中间联箱在450以下;450 400b)同上,统一;c)
20、增加:储水箱;d)不变;e)增加:拉金、轴瓦;f)不变;g)不变;h)增加:带纵焊缝的低温再热蒸汽管道。2 引用标准 注明年号与不注明年号之别。火力发电厂金属技术监督规程解读培训3 总则删减了老版的总则要求。3.3c)火力发电厂和电力建设公司应设相应的金属技术监督网并设置金属技术监督专责工程师,监督网成员应有金属监督的技术主管、金属检验、焊接、锅炉、汽轮机、电气专业技术人员和金属材料供应部门的主管人员;金属技术监督专责工程师应有从事金属监督的经验。职责:附录A4 名词术语:新增高温联箱:指工作温度大于等于400的联箱。低温联箱:指工作温度小于等于400的联箱。火力发电厂金属技术监督规程解读培训
21、A级检修:是指对发电机组进行全面的解体检查和修理,以保持、恢复或提高设备性能。国产机组A级检修间隔46年,进口机组A级检修间隔68年。A级检修与机组的传统大修相当。B级检修:是指针对机组某些设备存在问题,对机组部分设备进行解体检查和修理。B级检修可根据机组设备状态评估结果,有针对性地实施部分A级检修项目或定期滚动检修项目。5 金属材料的监督:变化不大6 焊接质量的监督新增6.6a)承担单位必须有按照DL/T868进行的焊接工艺评定,且评定项目能够覆盖承担的焊接工作范围;火力发电厂金属技术监督规程解读培训新增6.6b)承担单位应具有相应的检测试验能力,或与有能力的检测单位签定技术合同,负责其承担
22、范围的检验工作;新增6.7 受监范围内部件外观检查不合格的焊缝,不允许进行其它项目的检验。新增6.8 采用代用材料后,必须做好记录,同时应修改相应图纸或在图纸上注明。尤其要做好抢修更换管排时材料变更后的用材及焊缝位置的变化记录,并在图纸上注明。火力发电厂金属技术监督规程解读培训7 管道7.1.3g)硬度超标的处理:钢管硬度高于本标准规定值,通过再次回火;低于本标准的规定值,重新正火+回火处理,不得超过2次。7.1.3 i)夹层的检查:钢管同规格根数的50进行超声波探伤,探伤部位为管道两端头的300500mm区段。7.1.11对工作温度大于450的主蒸汽管道、高温再热蒸汽管道,应在直管段上设置监
23、督段(主要用于金相和硬度跟踪检验);监督段应选择该管系中实际壁厚最薄的同批钢管,其长度为1000mm2000mm;监督段同时应包括锅炉蒸汽出口第一道焊缝后的管段和汽轮机入口前第一道焊缝前的管段。火力发电厂金属技术监督规程解读培训7.2.3.10、4.2.3.11蠕变、球化(老化)与材质鉴定12CrMo、15CrMo、12CrMoV、12Cr1MoV和12Cr2MoG钢蒸汽管道,当蠕变应变达到1或蠕变速度大于0.3510-5/h,应割管进行材质鉴定和寿命评估。除7.2.2.97.2.2.9 所列的五种钢种外,其余合金钢主蒸汽管道、高温再热蒸汽管道,当蠕变应变达1%或蠕变速度大于110-5/h时,
24、应割管进行材质鉴定和寿命评估。8 联箱8.2.1f)重点检查其与母管连接的开孔的内孔周围是否有裂纹,若有裂纹,应进行挖补或更换;以后的检查逐步增加比例,后次抽查部位件为前次未检部位,至10万小时完成100%检查;此后的A修检查重点检查缺陷相对严重的管座焊缝,检查数量不少于50。机组运行10万h后,宜结合检修全部更换。火力发电厂金属技术监督规程解读培训8.2.1h)每次A修对吊耳与联箱焊缝进行外观检查和表面探伤,必要时进行超声波探伤;9 受热面9.3.11材质鉴定和寿命评估 a)石墨化4级、球化5级、老化5级、102钢碳化物颗粒3-4微米、奥氏体钢相析出;b)管材性能低于标准的要求。9.3.12
25、当发现下列情况之一时,应及时更换管段:a)管子外表面有宏观裂纹和明显鼓包;b)高温过热器管和再热器管外表面氧化皮厚度超过0.6mm;内壁火力发电厂金属技术监督规程解读培训c)低合金钢管外径蠕变应变大于2.5%,碳素钢管外径蠕变应变大于3.5%,T91、T122类管子外径蠕变应变大于1.2%;奥氏体不锈钢管子蠕变应变大于4.5%;d)管子壁厚减薄量及腐蚀深度超出GB9222的规定;(合并)e)微观检查发现晶界氧化裂纹深度超过5个晶粒或晶界出现蠕变裂纹;f)奥氏体不锈钢管及焊缝产生沿晶、穿晶裂纹,特别要注意焊缝的检查;原版438的更换项目变化为材质鉴定10、11变化不大火力发电厂金属技术监督规程解
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