超临界锅炉安装监督检验中的几个典型问题

超临界锅炉安装监督检验中的几个典型问题

对于具有动态和静态能源负荷锅炉，《锅炉安装质量监督和质量监控规则》要求对安装过程中影响安全性能的项目进行监控和质量管理体系的实施进行监控。具体的监测规则在《锅炉安装质量监督和检验大纲》中有明确规定。本文主要分析监检工作容易忽视的几个典型问题。1资料收集和验收监检人员(项目负责人)进驻工地时,首先要了解安装单位的质量管理组织体系是如何运转,建立相互联系机制,并向相关人员收集下述资料:1)特种作业人员一览表(焊工、无损检测、质检人员);2)焊接工程一览表;3)安装位置焊口示意图。根据安装单位提供的名单核查其资格证件及上岗前的考核结果。目前焊工及光谱分析人员的发证单位较混乱,安监局和劳动社保局发的焊工证人员不能焊接受监焊缝,这类人员是监控的重点,应对相关作业人员的操作证进行确认,并对其操作能力进行现场抽查。2在安装过程中，大型块的现场监控和测试安装过程中的现场监督检验是监检中最繁重的工作。经过几个超临界锅炉安装的监督检验,发现下述问题比较普遍,在监检过程中应加以重视。1高强螺栓的制作钢架基础质量的好坏直接影响锅炉安全稳定运行,对其基础定位和定期沉降观察记录一定要仔细审核。曾发现某超高压锅炉的基础向一侧倾斜。每台锅炉的高强螺栓都是分多批运到工地,相关标准要求每批都要工地送检。核查时应根据到货清单进行一一核实,曾发现某1000MW工地实际送检验比到货批次少十几次。扭剪型高强螺栓安装后严禁动火切割其梅花头。对连接副的抗滑移系数要确认达到设计要求。对变形的梁、柱进行校正时应注意温度,防冷脆及过热现象。2集内表面管孔周边的裂纹锅炉零部件的复查、检验在锅炉的安装过程中尤为重要,安装单位的每级施工人员都应树立质量检查意识,在施工前对待施工的零部件进行检查,图1是某超临界锅炉安装工地光谱检验人员发现的集箱内表面管孔附近的裂纹。材料的管理重点应监控焊接材料的库存管理、烘干、发放、回收等环节,要仔细核查其各节点的数量是否相符,重点监控安装单位自购材料的管理以及安装现场的受监锅炉零部件的光谱标识及安装单位安装前的检验,安装单位对受监元件合金钢要进行100%光谱检验,对不同的合金钢材料一般使用不同的油漆进行标识,监检人员在现场检查时根据所检部位的标色可以知道是何种材料,也方便对焊工所用焊材进行检查以及对光谱分析人员的责任感检查。3现场监检过程中,管孔临时封堵,导致点线裂裂超临界机组部分受热面管(水冷壁螺旋管Φ31.8mm×7.5mm,垂直段Φ38.1mm×9mm,哈锅是Φ28mm×6.5mm)的通径很小,并且过热器及再热器集箱内有的节流孔径最小的只有Φ10mm。有效通流面积的减少成为超临界锅炉投产后一两年内爆管的主要原因之一,因此在现场监检过程中,监控管子通球、集箱清理、管孔临时封堵尤为重要。要仔细审查原始记录,必要时要进行现场复查。图2、3是某电厂集箱清理时发现的眼镜片及焊渣,图4是某电厂锅炉高再爆管后检查其集箱发现其管孔处钻孔时留下的草帽圈。对焊工焊接过程进行监督,核查其焊工资格证;核查所用焊接材料是否符合要求;焊条筒是否保温;是否按规范进行操作;应经常检查焊工的焊条筒内的焊条是否有多种不同型号的焊条。对合金钢焊缝收弧部位应仔细检查,特别是新型耐热马氏钢和奥氏体不锈钢,由于其可焊性较差,若发现其收弧凹坑内有线性条纹时,应对其打磨以检查是否有弧坑(火口)裂纹。超临界锅炉的膜式管屏焊接时容易产生较大拘束应力,特别是鳍片中的横向裂纹,在以后的运行中会慢慢的扩展到管子中,最后形成管子的破裂。因此超临界锅炉的管屏鳍片焊缝应重点检查是否有裂纹,必要时应进行表面探伤。5组织利益导则与常规的碳钢和低合金耐热钢不同,这2种马氏体耐热钢的优异性能来自于对组织的精确控制,如果在制造和安装中没能严格执行正确的工艺,没有获得合适的组织,或者由于运行不当对这种组织造成的破坏都会导致高温强度的显著下降,从而使部件提前失效。目前有关P91、P92或者同材质的F91、F92材料的国内、国际标准过于笼统,其验收指标仅从无超标缺陷、不开裂等最基本的要求提出的,没有充分考虑P91、P92钢的成分、组织和性能特点,无法保证部件的使用寿命和安全。华能集团组织专家编写关于这类材料焊接热处理后的检验导则,该导则要求:1)焊缝金属的硬度控制范围最佳为HB195-HB235,硬度低于HB180或者高于HB250为不合格。2)P91、P92钢管母材、管件的硬度范围最佳为HB190-220,供货态硬度低于HB180或者高于HB250为不合格,经过焊后热处理后近缝区(距离熔合线1倍焊缝宽度内)母材经过焊后热处理后硬度低于HB175或高于HB250为不合格。焊缝微观组织必须以马氏体板条清晰的回火马氏体为主,否则为不合格;3)焊缝金属中的δ-铁素体含量不得超过3%,最严重视场中不得超过10%;熔合区σ-铁素体含量不得超过10%,最严重的视场不得超过20%。4)*对回火马氏体中出现的少量未回火马氏体组织,应根据焊接和焊后热处理温度记录曲线进行判断,如果工艺正常,未回火马氏体是焊态组织中微量残余奥氏体经热处理后转变而来,应视为合格;如果经过分析认定焊后未完全冷却到奥氏体转变终了温度Mf以下,或焊后热处理时温度超过了下临界转变温度AC1,组织为不合格。注*为参考条款。5)P91、P92钢管、管件母材中的δ-铁素体含量不超过1%,最严重视场不得超过3%。建议P91和P92管材和管件(F91、F92)订货时将铝元素(Al)含量控制在0.015%以下,Ti和Zr均不大于0.01%。6受监焊口的rt底片评定抽查安装单位的RT底片时,对超临界锅炉的水冷壁、包墙等小管径受热面管对接焊口应特别注意其内凸,内凸严重者应割重焊,一般要求安装单位的无损检测评片人员进行严格的控制。华能某电厂2期超临界锅炉在起动不久,水冷壁爆管后发现其对接焊口内凸严重,通流面积不到设计值的1/2。对新型马氏体耐热钢的受监焊口的RT底片评定时一定要注意垂直于焊缝的类似条状缺陷,该缺陷比较黑,较宽。在华能某电厂,共发现180道这类焊缝,后经现场核实实为焊道间的裂纹。7自由膨胀膨胀比例金属材料的热膨胀产生的应力相当大,必须保证锅炉各部件能按设计预定方向自由膨胀。监检人员在进入锅炉安装现场时应对所检锅炉的膨胀系统深入了解,确认各部位膨胀位置是否满足要求,特别是各集箱两端与立柱的间距能否满足其膨胀量的要求。8做好管道材料的检查验收对锅炉超压水压试验的方案应认真检查,特别是临时堵头、堵板及高压管道的材料是否能满足要求,一定要现场核实,对部分代用的临时堵头,水压试验后一定要确认更换为设计规定的材料,某电厂的二级减温器的测温堵头初次定检时发现用错材料,实为安装公司水压试验时的临时堵头。9处的保温质量应重点对高温管道支吊杆处、弯头处及穿墙处的保温质量进行重点检查,这些部位保温质量不好,雨水可直接渗及高温管道的外表面,产生巨大的温差应力,使部件失效加快。3安装质量的现场检验本文主要对超临界电站锅炉安装安全性能的监督检验(包括对安装单位质量管理体系运转