火电厂金属技术监督应注意的问题分析

2011-11-15张东文李中伟

河北电力技术 2011年5期

张东文，李中伟

(河北省电力研究院，石家庄 050021)

随着我国经济的快速发展，火电建设正向着大容量、高效率的大机组方向发展，同时超期服役的机组也日渐增多。机组在设计、制造、安装过程中出现的与金属材料相关的问题，以及金属材料老化、性能下降等因素引发了的安全事故，给火电厂造成较大的经济损失。金属技术监督可通过对受监部件的检验和诊断，掌握设备的质量情况，提高设备的安全运行可靠性。根据DL/T 438-2009《火力发电厂金属技术监督规程》规定，火电厂基建和在役机组必须进行金属技术监督检验。

1 壁厚测量应注意的问题

a. 奥氏体钢和T/P91、T/P92等新型马氏体钢管的壁厚测量不能采用以前常见碳钢和低合金钢的壁厚测量方式。由于奥氏体钢晶粒比较粗大，而此类新型马氏体钢晶粒比较细小，超声波测量壁厚时的声速(奥氏体钢声速5 600～5 700 m/s；T/P91钢、T/P92钢声速5 980～6 100 m/s)与普通耐热钢的声速(5 900 m/s)有较大的差距，按常规普通耐热钢的方式测量壁厚就会产生较大的误差。建议在测量此类奥氏体钢和新型马氏体钢的壁厚前，应准备相关尺寸的梯形试块，调整钢材声速再进行测厚。

b. 按照GB 5310-2008《高压锅炉用无缝钢管》标准生产的管子，根据交货方式不同，壁厚可分为公称壁厚和最小壁厚，壁厚应根据标准确定；按ASME标准生产的(TUBE)管子，不允许有负偏差，而(PIPE)公称管则负偏差不得大于12.5%。在役机组进行壁厚测量时，特别是机炉外管的壁厚测量，必须提供测厚结论。对于锅炉厂设计的管子，一般在图纸或强度计算书中提供了管子的最小壁厚，当所测管子壁厚不小于最小壁厚时，此管子就能满足使用要求。如所测量的管子不能提供理论计算壁厚时，必须通过查图纸等方法，获知此管子的相关参数，依据相关标准进行强度校核，再给出相应结论。

2 硬度检验应注意的问题

2.1 高温螺栓硬度检验

对于高温螺栓的硬度检验，常见的问题是直径较大、质量较大的高温螺栓无法或不方便送到试验室进行布氏硬度检验。火电厂一般对直径小于90 mm或质量小于5 kg的高温螺栓送到试验室检验，其它采用里氏硬度计进行现场硬度检验，这时由于高温螺栓直径较大、质量较重，无法保证整个螺栓的热处理质量，经常导致螺栓的硬度检验发生较大偏差。在现场检验过程中发现在汽轮机缸上采用的20CrlMo1VNbTiB螺栓的两端硬度偏差较大，有时甚至超过100 HBW。因此，对高温螺栓硬度检验进行硬度检验时，应要求整条螺栓所有部位硬度不均匀偏差不得超过30 HBW[1]。

2.2 管道或集箱的硬度检验

在发电机组安装前的安全性能检验过程中，经常遇到对四大管道和集箱进行硬度检验的问题，此时，检验人员通常利用DL/T 869-2004《火力发电厂焊接技术规程》或DL/T 752-2001《火力发电厂异种钢焊接技术规程》来验证焊接接头的热处理效果。对于管道硬度超标与否没有引起足够重视，特别是高合金马氏体钢P91、P92等，因此，建议对于9%～12%Cr系列钢制造的管道和集箱按照DL/T 438-2009《火力发电厂金属技术监督规程》进行硬度检验，重视硬度的不均匀问题，对于硬度超标或不均匀的，应重新进行热处理。

3 检验委托单制度的建立

目前火电厂检修时，常常在检修前制定金属技术监督检验大纲，特别是大修时更要依据DL/T 438-2009《火力发电厂金属技术监督规程》制定详细的技术监督检验大纲。在实际检修过程中，检修部门通常会根据监督检验大纲和检修进度安排，及时安排准备工作，当条件具备时通知监督检验部门进行检验。为提高金属技术监督检验的效率，建议在监督检验前填写检验委托单，这样既可以约束检验配合部门按要求开展准备工作，也可以约束检验部门及时进行金属检验并反馈检验结果，委托单应包括所检验金属部件的详细细节、要求检验的项目，以及检验条件是否具备等内容。

4 缺陷通知单的提交和管理

金属技术监督是为了检验受检部件是否存在超标缺陷或异常。发现超标缺陷后，应及时向受检火电厂提交缺陷通知单。对于一般性金属缺陷，可在检验单位提交缺陷通知单后，由检修部门进行处理；对于某部件存在比较大的缺陷或大比例缺陷时，应由检修部门制定处理方案，并由生产部门(或生产部门和监理单位)审核。缺陷处理后，应及时通知检验单位，进行缺陷封闭，在机组运行前将所有缺陷全部处理完成，保证检修质量。受检部件金属技术监督的基本步骤,见图1。

5 检验过程及结论应依据的标准

金属技术监督检验结束后应提交检验结论。金属技术监督检验一般包括工艺标准和质量标准。工艺标准指导检验方法的具体操作程序，而质量标准根据工艺标准所得出的结果及质量分级标准得出结论。对于那些没有质量标准的金属检验只能提供检测结果。火电厂金属技术监督检验常用标准见表1。

图1 受检部件金属技术监督的基本步骤

表1 火电厂金属技术监督检验常用标准

6 金属技术监督与特种设备定期检验的关系

在小修或中修时，火电厂主要开展金属部件的技术监督检验，而在大修时除了对金属技术监督部件进行检验外，根据《特种设备安全监察条例》还必须进行特种设备(主要指锅炉、压力容器)的定期检验。对于机组大修时进行金属技术监督检验和特种设备定期检验，两者之间是相辅相成的，必须处理好两者的关系，应注意以下事项[2]：

a. 火力发电厂机组大修前要根据机组情况制定详细的检修计划，并经当地锅检部门和电厂锅检工程师共同审核确认；

b. 设立特种设备定期检验及金属监督检验项目部，统筹安排检验工作；

c. 检验实行委托单制度，保证金属检验配合工作的合理开展；

d. 检验过程中发现缺陷，实行缺陷委托单及缺陷封闭单制度，保证所发现的缺陷能够及时消除，保证部件的质量；

e. 检修实行监理制度，可提高检修效率，保证检修质量，特别是对于大面积更换炉管时；

f. 实行锅检简报制度，以利于检验过程中发现问题的及时沟通和传达，促进检验工作的开展。