Page 16 - 理化检验-物理分册2023年第三期
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蒙殿武, 等: 火电机组承压部件温度管座的安全性影响因素及其优化措施
相当。不锈钢温度套管的优点为, 具有良好的抗氧 5.9MPa的承压部件, 推荐使用插入式管座; 对于服
化性、 耐腐蚀性以及抗蒸汽冲刷能力; 缺点为易发生 役温度小于400℃或服役载荷小于5.9MPa的薄壁
异种钢接头早期失效, 且镍基焊缝不易进行超声检 承压部件( 壁厚小于 20mm ), 推荐使用直埋式管
测, 很难对其进行质量监控。因此管座应选用与套 座。管座角焊缝、 温度测点、 取样管等与管座的对接
管相同的材料, 要综合考虑材料的强度、 抗氧化性、 焊缝均须采用全焊透结构。
热膨胀性、 疲劳、 焊接、 检验检测等方面因素。 对于安装在管道上的各类管座, 不宜使用螺纹
3.3 管座检测方法 式结构; 对于安装在各类阀( 缸) 体上的各类管座, 允
3.3.1 外径为32~89mm 的管座 许采用螺纹式结构。靠插入端紧密配合的温度管
依据行业标准, 当管座外露检测面长度满足规 座, 宜采用圆锥形设计, 安装时保证管座与承压部件
程要求时, 可采用普通 A 型脉冲反射法对管座角焊 管壁顶紧。
缝进行检测。探头放置的检测面为接管外壁, 依靠 承压部件管座形式及角焊缝结构的设计应满足
一次直射波和内壁二次反射波进行焊缝检测覆盖, 无损检测对焊缝内部缺陷和表面缺陷的检测要求,
检测过程中无须考虑管道曲面对缺陷定位的影响。 接管外径不小于32mm , 壁厚不小于4mm , 长度不
目前绝大部分机组管座的检测面长度均不满足 低于60mm , 强度满足设计要求。
规程要求, 对于这种情况, 如果管座检测面长度不小 4.2 材料及焊接工艺的选择
于25mm , 也可使用相控阵法进行检测 [ 7 ] 。 高温( 服役温度不小于400℃ ) 管座及套管宜选
对于安放式管座, 依据 DL / T1105.2 — 2010 《 电 用与承压部件相同的材料, 低温 ( 服役温度小于
站锅炉集箱小口径接管座角焊缝 无损检测技术导则 400℃ ) 管座及套管可采用比承压部件性能等级高
第2部分: 超声检测》 进行检测, 可发现接管侧坡口的 的材料。
未熔合、 未焊透缺陷, 以及焊缝中的气孔、 夹杂、 部分 焊缝坡口形式以及坡口角度的设计要满足根部
反射面较好的裂纹, 但若主管筒体不开坡口或坡口角 焊透要求, 尽量减少熔敷金属填充量, 以降低焊接应
度很小, 则很可能漏检主管筒体坡口的未熔合缺陷。 力; 焊接宜采用氩弧焊打底, 氩弧焊或低氢焊条填充
对于直埋式管座, 依据 DL / T1105.2 — 2010进 和盖面。
行检测, 容易漏检接管侧焊接区未熔合缺陷, 这也是 4.3 检测方法
直埋式结构不容易进行质量控制的原因。 按 DL / T869 — 2012 《 火力发电厂焊接技术规
3.3.2 外径不小于89mm 的管座 程》 的相关要求, 对焊接接头进行宏观观察、 光谱检
外径不小于89mm 的管座在疏水、 排空、 测温、 验, 如焊接接头能放置便携里氏硬度计时, 应进行硬
压力管座中应用较少, 此处不进行讨论。 度测试。铁磁性材料优先使用磁粉检测。能确定温
3.3.3 外径为22~32mm 且壁厚不小于4mm 的 度管座结构且结构允许的情况下应进行超声检测,
管座 并应制定超声检测操作指导书; 结构不满足超声检
对于外径为 22~32mm 且壁厚不小于 4mm 测要求且曾发生过失效的管座, 应进行结构改造, 以
的管座, 很多常规超声检测规程都没将其纳入检测 满足检测要求。
范围, 可用相控阵法对其进行检测。
5 结语
3.3.4 外径小于22mm 或壁厚小于4mm 的管座
对于壁厚小于4mm 的管座, 体波难以传播, 易 火电厂温度管座失效的影响因素有: 管座结构、
形成导波, 不能进行超声检测。可以采用直流磁粉 管座材料、 焊接工艺、 装配工艺、 管系布置等, 需采用
检测法对其近表面缺陷进行检测。试验证实, 满足 综合优化思维对管座的安全性进行评价。
提升力≥177N 的直流电磁轭, 能检测壁厚 4mm 管座结构宜优先选择全焊透的插入式管座, 套
管座的对接焊缝根部未焊透缺陷。 管及管座应选用与承压部件相同或相近的材料。管
座的结构设计、 材料选择应满足无损检测对焊缝埋
4 建议
藏缺陷和表面缺陷的检测要求。
4.1 管座结构的选择 综合优化概念的提出可以为提高火电厂温度管
对于服 役 温 度 大 于 400 ℃ 或 服 役 载 荷 大 于 ( 下转第7页)
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