严长鸣

(神华四川江油发电厂，四川 江油 621709)

神华四川江油发电厂2×330 MW机组1 025 t/h锅炉由STEIN公司生产。2016年解体检查发现，主汽阀阀体存在4条裂纹，裂纹最大深度25 mm。通过检测、试验、分析，确认阀体裂纹系制造质量不佳与材质劣化较严重共同造成。对阀体裂纹采用打磨尽主汽阀裂纹、现场全氩弧补焊及热处理的修复工艺，并提出了切实可行的防范措施。

1 主汽阀概况

电厂主汽阀阀体材质为15CDV910-M，规格为Φ 910 mm×150 mm，设计温度540 ℃，设计压力18 MPa，实测厚度156 mm～217 mm，已运行146 500 h，累计启/停338次。停机检修时发现锅炉侧主汽阀阀体外壁存在4条裂纹(见图1)，最长一条裂纹长度为152 mm，深度为25 mm；阀体表面存在珠光体、贝氏体两种金相组织，珠光体球化达4.5级；阀体表面不同部位硬度差较大，最高HBW227，最低HBW119。

图1 主汽阀阀体外壁裂纹形貌

2 主汽阀阀体裂纹原因分析

由于不能进行破坏性试验，仅对主汽阀阀体表层的化学成分和金相进行了分析，测试了阀体表面硬度。试验结果表明：其化学成分符合标准要求；金相组织异常，存在贝氏体和珠光体两种组织，其中大部分碳化物已分布在铁素体晶界上，珠光体、贝氏体区域痕迹消失殆尽，球化4.5级，实际造成阀体材料室温抗拉强度和屈服强度下降，蠕变极限和持久强度也下降，阀体蠕变速度加快；硬度上下限均超过标准要求。

因铸造阀门结构复杂、阀体厚度差达61 mm，导致阀体不同部位甚至同一断面的不同部位冷却速度及凝固时间不同，收缩不一致，加之型芯退让性差，收缩受阻，形成阀体收缩应力及热应力均大的局面。……