1 000 MW超超临界机组P92钢焊接接头开裂原因分析
2022-08-03吴跃
上海金属 2022年4期
吴 跃
(1.大唐锅炉压力容器检验中心有限公司,安徽合肥 230088;2.中国大唐集团科学技术研究总院有限公司华东电力试验研究院,安徽合肥 230088)
随着国家对高效、节能及环保等的要求日益严格,以及火电机组的容量和参数不断提高,超超临界机组已投入商业运营[1-2]。P92钢是超超临界机组用新型耐热钢,其高温强度和蠕变性能优于铁素体耐热钢,抗热疲劳性能和热传导性能优于奥氏体不锈钢,且膨胀系数低于奥氏体不锈钢,耐蚀性和抗氧化性能优于其他9% Cr(质量分数,下同)铁素体耐热钢,因而采用P92钢的机组具有更高的运行参数(温度、压力),可提高机组的热效率[3]。
焊接接头焊缝、热影响区的组织和性能可能与母材有较大差异,即使是热影响区,其组织和性能也明显不均匀,导致蠕变断裂形式不同。有研究表明,IV型裂纹是高铬马氏体耐热钢焊接接头的突出问题,不仅显著降低了焊接接头的寿命,而且可能引发灾难性事故[4]。
某1 000 MW超超临界燃煤发电机组主蒸汽管道弯头(编号为W4)出口侧H34焊缝(H34为焊缝编号)水平段焊接热影响区开裂导致泄漏,泄漏时机组累计运行时间约7×104h。H34焊缝进行返修焊后仍发生开裂泄漏,机组运行约2×104h。泄漏管道尺寸为φ540 mm×89 mm。本文对超超临界机组P92钢焊接接头泄漏的原因进行了分析。
1 理化检验
1.1 宏观检查
现场检查发现,尺寸为φ540 mm×89 mm的主蒸汽管道在弯头出口焊缝热影响区开裂,见图1(a)所示,裂纹长约560 mm,贯穿壁厚(外壁裂口大,内壁裂口小),从外壁向内壁扩展,见图1(b)所示。……
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