电站锅炉主蒸汽管道的定期检验

    在热力发电厂中，输送高温高压过热蒸汽的主蒸汽管道工作的可靠性，不仅直接影响锅炉的安全运行，而且对整个热力发电系统的正常运转至关重要。笔者结合有关法规、标准和多年实际工作经，输送高温高压过热蒸汽的主蒸汽管道工作的可靠性，不仅直接影响锅炉的安全运行，而且对整个热力发电系统的正常运转至关重要。笔者结合有关法规、标准和多年实际工作经验，就主蒸汽管道的定期检验程序、内容、方法等谈谈个人看法，供同行。

　　1检验前的准备在锅炉大修前，提前进人现场了解大修计划，商定检验日期，指定检测部位。对划定的检测区域及监察管段的保温层要拆除，露出蠕变测点。查阅原始资料，了解主蒸汽管道的结构、规格、材质、壁厚以及安装质量和历次检修、检验质量状况，审查有关运行记录，详细了解运行过程中的超温情况，并制定切实可行的检验方案。

　　2检验内容及方法2.1支吊架及保温层的检运行过程中一般每隔2 ~3年应对支吊架的工作状态进行检、调整。锅炉出口铆定点处的主蒸汽管道在任何温度情况下应没有位移。支吊架应无弯曲、变形、脱空等现象。弹簧和弹簧盒倾斜偏差不得超过允许数值，弹簧如被完全压缩或松弛不受力时，说明支吊架情况己与设计不符，应明原因予以消除。

　　主蒸汽管道的保温层应严密完整，不得有开裂、脱落现象，外表面光洁并有标示颜色。保温层应有较高的保温性能，保温层表面温度应尽可能维持在不高于环境温度加25，以减少热损失。

　　2.2外部宏观检对拆除保温层的指定检测管段进行宏观检查：管道表面及焊缝应无裂纹、尖锐划痕等缺陷，对点状腐蚀情况应详细记录。管道应无明显的弯曲、变形，凹陷深度不得超过1.5mm，凹陷大尺寸不应大于管道周长的5%，且不大于40mm. 2.3测厚及无损探伤检查测厚及无损探伤检的重点是合金异径管道外弯面、三通肩部和焊缝等应力较高的部位。一般运行5x104h应进行首次检验，以后每运行2~3年应检~次。

　　壁厚的检测应有代表性，对安装时选用管壁厚度为大负公差的监察管进行定点测厚。应重点抽查外部宏观检查时发现的腐蚀区及怀疑部位，其余管段应根据情况实行定点和非定点测厚。为确保数据的代表性，应有足够的测厚点数，以检确认主蒸汽管道壁厚能否满足强度要求，是否有充足的腐蚀裕量。

　　无损探伤检应以表面探伤为主，必要时也可对焊缝内部质量进行探伤检查。表面探伤宜采用磁粉探伤，比例不少于20%；焊缝内部质量的检测一般可采用超声波、7射线探伤法，对壁厚较薄的主蒸汽管道也可采用X射线探伤法，检测比例不少于20%焊缝长度。

　　蠕变检每次大修时须进行蠕变测量。为做好蠕变检工作，蠕变测点处的绝热保温材料一般采用超细矿渣棉以便于识别和拆装，运行中应套上保护罩，并用一段薄钢板专门隔开，拆装时应小心，不碰伤半圆形固定测钮及其圆形凸顶，以免影响测量数据的准确性。测量工作应由专人采用专用千分卡测量以获得准确、可靠的数据并整理、计算，出具蠕变速度及蠕变变形量报告，建立专门的蠕变技术档案。进行蠕变测量时，必须同时测量该点的管壁温度，并将测量结果换算到0时的管道直径。

　　根据电力部门的规定，锅炉设备运行10*，主蒸汽管道蠕变变形量不应超过1%，当蠕变速度超过该数值时，其测量间隔时间应缩短至4000h.金相检和硬度试验为了掌握主蒸汽管道在高温长期运行中，金属组织力学性能是否改变，是否产生了不允许的微观缺陷，因此在运行4xl04h后应进行首次检和试验，以后重复检查的时间，应根据上次检结果和运行状况分析后再确定。对发现有损伤的部位，2 ~3年后须进行组织复。方法是：对焊缝，去掉加强面后做复膜金相；对弯管，则主要用复膜金相检外弧受拉面上变形或应力大处的金相组织及其损伤程度。对于含铬钼的低合金钢蒸汽管道，应检分析珠光体球化及其组织变化情况。同时，由于合金钢主蒸汽管道的金属显微组织可因安装时热处理工艺掌握的程度不同而有较大的差别，所以必须与安装时备存的金相检、力学性能报告进行对比分析。

　　2.6割管检割管检是指工作温度大于450*的主蒸汽管道，经长期运行后，有必要进行的一种破坏性检。它是在确定监察段对整条管道具有代表性后，切割部分监察段（连同焊缝），制成试样并进行相关的试验，以掌握主蒸汽管道的力学性能和组织变化。监察段的割管检时间应根据管道平均汽温、累计超温情况以及管道的金相检和硬度试验结果和蠕变速度等综合考虑。正常情况下，可在运行6xl04h后进行一次割管检，以后可根据检验结果及运行情况缩短至3xl04h左右进行一次，其检试验项目一般包括：常温力学性能、金相及碳化物分析、硬度试验、蠕变试验等。

　　2.7材质鉴定材质鉴定是指主蒸汽管道在接近、达到、超过设计寿命以及蠕变速度达到10*％/h或实测蠕变变形量达到1%时，对主汽管道切割有代表性的管段进行组织性能试验，根据试验结果得出长期运行后材质的组织性能水平，并与历次切割段数据做比较，决定可继续安全运行的时间。由于持久强度外推的时间间隔一般为l5h，所以每次切割段试验所能决定的继续安全运行的时间也是l5h.这一方法，仅是材质方面的鉴定，无法考虑不均匀分布的附加应力对蠕变的影响，因而只能判定应力分布均匀的直管寿命。其检测项目应包括：化学成分分析、常温力学性能、高温力学性能、金相检、碳化物相成分和结构分析、蠕变极限和持久强度。对已运行10*钢主蒸汽管道，经检符合下列条件时，一般可继续运行至2x105h：①实测蠕变变形量小于* 5%或大蠕变速度小于0.5xl05%/h.②监察段钢中碳化物内含钼量占钢中总含钼量的比值：对12CrM、15CrM钢不超过70%，对12CnMoV钢不超过65%.③监察段金相组织未严重球化。

　　3建议3.1抓好新建主蒸汽管道的安装质量，对有关的设计文件、材质证明、施工记录和各种原始检测、试验记录进行搜集、整理并建立档案。在运行过程中严格执行定期检验制度，对检中发现的问题应及时解决、处理，确保安全。

　　3.2严格控制运行温度，防止超温现象发生。运行温度是影响主蒸汽管道寿命的主要因素，温度越高，蠕变速度越快。同时，温度也是影响钢材老化速度的重要因素，温度越篼，钢材的组织性质变化速度愈快。根据拉尔森一米列尔公式可以得知，当主蒸汽管道钢材工作温度提高10，寿命要缩短一半。

　　3.3控制好主蒸汽管道的整体应力，加强对应力集中部位的检测。应力对主蒸汽管道的影响主要是加速蠕变，局部部位应力集中，容易导致该部位过早地蠕变破坏。

　　3.4避免锅炉频繁启停。锅炉的启停和调峰运行，将导致主蒸汽管道合金弯头某些部位（如开孔、接管和合金弯管等局部峰值应力区域）产生应力交变，易导致主蒸汽管道合金三通产生蠕变疲劳交互作用下的损失。蠕变疲劳交互作用将使主蒸汽管道合金管件的寿命比单纯蟠变条件下（即稳定运行工况下）的寿命要短得多。