发电锅炉主蒸汽管道与锥形管对接焊缝超声反射波分析
2015-04-13宋全轩
中国特种设备安全 2015年8期
宋全轩
(河南省锅炉压力容器安全检测研究院 郑州 450016)
1 前言
在对某电厂发电锅炉(SG-1113/17.5-M881)定期检验中,过热蒸汽出口管道锥形变径管与主蒸汽管道对接焊缝,由于其位置、形状、厚度和材料变化等特殊性,常常是定期检验的重点部位。其位置、形状如图1 所示。
图1 左侧为主蒸汽管道,对接焊道处实测外径为568mm,壁厚为45mm,材质为P91;右侧为锥形变径管,管径外径从568mm ~625mm(实测值)变化,壁厚对接处为45mm~79mm 逐渐增厚,材质12Cr1MoV,而此处对接焊缝特殊性如下。

图1 变径图片异种钢焊接接头实物图
1.1 异种钢焊接,焊接性能较差
图1 中左侧管道为美国橡树岭国家实验室(ORNL)和燃烧工程公司共同研究开发的耐热钢P91,以其优良性能应用在电站锅炉管道上,但其焊接性能较差,热处理工艺也较复杂;右侧为12Cr1MoV,此材料焊接条件虽然没P91 要求的那么苛刻,但是其可焊性也是比较差的;两种不同的可焊性都比较差的材料进行异种钢焊接,其焊接难度极大。
1.2 管道变径
管道变径处存在蒸汽冲刷及应力集中。
1.3 壁厚变化
壁厚的变化,其薄膜应力也发生变化,从数据可看出45mm~79mm 变化还是很大的。
2 检测方案实施
在电站锅炉定期内部检验过程中,此处焊缝因其位置、形状、材料及工作条件(此处蒸汽压力为17.6MPa 即176kg/cm2,蒸汽温度540℃)的恶劣,是定期检验的要点部位。在该锅炉的首次检验中,也是检验中必检部位,依据《锅规》、《定检规》和《检验方案》之要求,对此对接焊缝进行了超声波检测和表面磁粉检测,磁粉检测未发现缺陷磁痕显示,但在超声波检测中出现了使检测人员困惑的反射波现象。……
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