电站锅炉压力容器定期检验常见问题分析.ppt

承压部件的失效机理 电站锅炉内部检验常见缺陷分析 案例 1 水冷壁管鳍片开裂 锅炉吹灰器、测温点密封盒角焊缝缺陷 案例分析 由于折焰角、冷灰斗以及密封盒处的结构设置，烟气在此处的流动比较复杂，导致锅炉在运行过程中，位于折焰角位置的水冷壁管除要承受内压应力外，还须承受一些其他的附加应力。 由于各位置温度场的复杂分布，导致各小管之间的膨胀不同，这也意味着各小管之间存在着一个膨胀附加应力。锅炉每启停一次，该膨胀附加应力即发生一个循环。随着运行时间的延长以及启停次数的增加，该处的水冷壁管间的鳍片即在最薄弱处发生开裂。 案例 2 缺陷情况：水冷壁管焊接接头的焊缝出现裂纹而胀开 管子材料：15CrMo钢 规格：Φ28.6×5.8mm 焊接方法：TIG焊 填充材料：TIG-R30焊丝 缺陷照片 组织观察结果表明，裂纹贯穿焊缝，在热影响区或临近的母材部位终止，其长度接近焊缝宽度，表明裂纹的产生与焊缝性能劣化密切相关，HAZ和母材的影响可以忽略。裂纹部位的塑性变形很小，呈脆性断裂特征，表明裂纹的产生可能是由于焊缝的塑性降低，脆性增大所致。 焊缝早期脆性断裂失效与焊缝组织淬硬和回火马氏体脆性（TME）有关。水冷壁工作温度正好处于TME温度区间，在运行阶段，焊缝中的残余奥氏体分解为Fe3C，使焊缝严重脆化，加上运行超温，最终导致裂纹产生导致爆管。 可以考虑通过预热、焊后热处理和选择高抗TME的焊接材料来避免焊缝的早期脆性断裂失效，延长接头寿命。 案例 1 缺陷情况：末级过热器出口集箱和末级再热器 出口集箱焊缝裂纹 集箱材料： SA335-P92 集箱规格：OD762mm×59mm 焊接程序：自动焊：GTAW（手工焊）+ GTAW（自动焊） 下面两幅图片为检测焊缝时缺陷反射回波典型波形，图中距离-波幅曲线按JB/T4730-2005.3标准在材质为P91的CSK-ⅠA、 CSK- ⅢA上调节绘制。 案例分析 在集箱上面检测出来的断续相连、密集分布的小缺陷通过开挖验证为点状相连的细小裂纹，这些小裂纹集中分布在焊缝的某些层次中，且我们对P92这类新型耐热钢对各类性质缺陷的敏感程度目前尚不清楚，不排除在高参数条件下随着运行时间的增加最终各层次上的细小裂纹有可能扩展连成一片，进而在焊缝中形成大裂纹的可能。 这类细小裂纹因RT检验的局限性很难通过RT有效检出，UT虽然可以检测到该类缺陷,但检出时根据现有标准可能并未超标且其性质难以断定或因检验条件限制对该类缺陷漏检，因此目前该类缺陷的检验和判定十分困难。 案例 2 缺陷情况：高温再热器出口集箱筒体、封头、管座外表面氧化严重 集箱材料： SA387-22 集箱规格：Ф724×40mm 运行状况：该集箱两端处于长期超温运行状态 案例图片 案例分析 金相组织 案例分析 结论 电站锅炉外部检验常见问题分析 锅炉管理 锅炉本体 安全附件（压力表、安全阀、水位计和温度计） 自动保护 辅机和附件 水处理 典型案例 1 三、典型案例分析 问题照片 压力容器全面检验常见缺陷分析 电站锅炉压力容器定期检验常见问题分析 万瑜 江苏方天电力技术有限公司 2010年08月10日 电站锅炉内部检验常见缺陷分析 电站锅炉外部检验常见问题分析 压力容器全面检验常见问题分析 应变 应力 本构关系 影响因素 材料特性 运行环境 力学性能 金相组织 化学成分 温度水平 压力等级 介质情况 运行时间 外部损伤 烟气吹损 水冷壁缺陷 内部检验缺陷分析 内部检验缺陷分析 a）发生爆管的接头 b）发现裂纹的接头 内部检验缺陷分析 缺陷描述 在锅炉运行期间,发生水冷壁管焊接接头的焊缝出现裂纹而胀开，裂纹长度方向垂直于焊接方向，裂纹向两侧HAZ和母材扩展。在其它未发生爆管的接头焊缝表面也发现了小裂纹。 基于上述情况，选定发生爆管和出现裂纹的水冷壁管进行金相组织分析。 内部检验缺陷分析 缺陷照片 a）裂纹形态 b）裂纹末端 内部检验缺陷分析 过热器再热器缺陷 内部检验缺陷分析 缺陷照片超声波（UT）检验波形图 2.5P13×13K1探头从焊缝检测 根部以上位置缺陷情况 2.5P13×13K2探头检测 根部位置缺陷情况 内部检验缺陷分析 针对这一情况，我们对问题焊缝进行解剖验证。 波形特征： 1、动态波形特征—进入缺陷区域后，原根部反射波位置的根部波消失同时在其稍前位置出现一处波幅远高于原根部波的反射波；离开缺陷区域后，出现的高波消失，原根部波重新出现； 2、动态波形存在多峰、多个高点且在探头前后移动和转动时会交替