DL438火力發(fā)電廠金屬技術(shù)監(jiān)督規(guī)程(08修訂報(bào)批稿)解讀

1、DL438火力發(fā)電廠金屬技術(shù)監(jiān)督規(guī)程(08修訂申報(bào)書)的解讀，TPRI，西安熱工研究院二八年十月，李益民，TPRI，基于修訂背景和原規(guī)程DL438-2000的中國電力企業(yè)聯(lián)合會部門的文件標(biāo)準(zhǔn)20057號文是國家發(fā)展改革委員會的2005年行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目計(jì)劃(電力修訂主要考慮到以下因素，公布實(shí)施關(guān)于： 1金屬檢查監(jiān)督的新規(guī)程GB/T 8732-2004汽輪機(jī)葉片用鋼DL/T 439-2006熱電廠高溫聯(lián)接部件技術(shù)指針DL/T440-2004在熱電廠鍋爐鼓的檢查和評定規(guī)程中DL/T441-2004火力發(fā)電廠高溫高壓蒸汽管蠕變監(jiān)視指南DL/T515-2004火力發(fā)電廠彎頭DL647-2004電力工業(yè)鍋爐

2、壓力容器檢查規(guī)程DL/T752-2001火力發(fā)電廠異種鋼焊接技術(shù)規(guī)程DL/T753-2001汽輪機(jī)鑄鋼維修焊接技術(shù)指南T773-2001火力發(fā)電廠用12CrMoV鋼球化評價(jià)基準(zhǔn)DL/T785-2001火力發(fā)電廠中溫中壓管道(件)安全技術(shù)指針DL/T786-2001碳鋼油墨化檢查和評價(jià)基準(zhǔn)DL/T787-2001火力發(fā)電廠用15CrMo珠光體球化評價(jià)基準(zhǔn)TPRI DL/T819-2002火力發(fā)電廠焊接熱處理技術(shù)規(guī)程DL/T850-2004發(fā)電站配管DL/ T868-2004焊接技術(shù)評定規(guī)程DL/T 869-2004火力發(fā)電廠焊接技術(shù)規(guī)程(代替dl 5007-1992 ) dl/t884-2004

3、火力發(fā)電廠金屬術(shù)語DL/T884-2004火力發(fā)電廠金相檢定和評定技術(shù)指針DL/ T 939-2005火力發(fā)電廠鍋爐受熱面管監(jiān)督檢查技術(shù)指針DL/T 940-2005火力發(fā)電廠蒸汽管壽命評價(jià)技術(shù)指針TPRI， 04 DL/T 999-2006發(fā)電廠用2.25Cr-1Mo鋼球化評價(jià)基準(zhǔn)JB1265-2002 25200MW渦輪轉(zhuǎn)子體和主軸鍛件技術(shù)條件JB1266-2002 25200MW渦輪盤和葉輪鍛件技術(shù)條件JB/T 3375-2002鍋爐T 7025-2004 25MW以下渦輪轉(zhuǎn)子體和主軸鍛件技術(shù)條件JB7027-2002 300MW以上渦輪轉(zhuǎn)子體和主軸鍛件技術(shù)條件JB/T 7028-200

4、4 25MW以下渦輪轉(zhuǎn)子和葉輪鍛件技術(shù)條件JB/T7030-2002 300MW600MW渦輪發(fā)電機(jī)非磁性保護(hù)環(huán)鍛件技術(shù)條件JB/T7178-2002 300600MW渦輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子鍛件技術(shù)條件2海外相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的公布有ASME SA 182M-07高溫用鍛造、軋制合金鋼和不銹鋼管， 閥門和零件ASME SA 213M-06a鍋爐過熱器， 換熱器用鐵氧體和奧氏體無縫鋼管ASME SA 234M-07中高溫碳鋼和合金鋼管ASME SA 335M-06a高溫鐵素體合金無縫鋼管ASME SA 691-2002高溫高壓用碳鋼和合金鋼焊接管DIN EN 10216-2-2004高溫用碳鋼和合金鋼鋼管BS E

5、N 10222-2-2000高溫鐵素體、馬氏體鋼管、TPRI、3超臨界、超臨界機(jī)組的新型耐熱鋼部件的檢驗(yàn)監(jiān)督近年來，我國的超臨界、超臨界機(jī)組發(fā)展迅速。 目前建設(shè)和發(fā)貨的600MW以上的超臨界機(jī)組達(dá)到100臺以上。 這種機(jī)組的溫度、壓力在600左右和達(dá)到26MPa。 在這么高的溫度和壓力下，一定要采用新的耐熱鋼。 這些新耐熱鋼部件的檢驗(yàn)監(jiān)督是一個新問題。 目前國內(nèi)外對這些新型耐熱鋼的力學(xué)性能、焊接和熱處理特性進(jìn)行了許多研究，為這種機(jī)組的金屬監(jiān)督提供了技術(shù)依據(jù)。 修訂后的DL438考慮了對超臨界超臨界機(jī)組新型耐熱鋼部件的檢驗(yàn)監(jiān)督。 TPRI，4機(jī)組狀態(tài)檢查技術(shù)的展開機(jī)組運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性.從計(jì)劃檢查向狀

6、態(tài)檢查的轉(zhuǎn)變是必然的發(fā)展趨勢。 基于設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)評估的維護(hù)(RBM )可靠性維護(hù)(RCM )預(yù)知維護(hù)(Predictive Maintenance-PDM )國內(nèi)現(xiàn)在也在開展基于機(jī)組高溫關(guān)鍵部件的狀態(tài)評價(jià)和壽命評價(jià)的設(shè)備狀態(tài)檢查，必須進(jìn)行機(jī)組尤其是機(jī)組的關(guān)鍵部件，如汽輪機(jī)、汽缸、發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子、防護(hù)環(huán)、發(fā)電機(jī)絕緣、鍋爐鼓、汽水分離器、高溫聯(lián)絡(luò)箱、蒸汽管、 TPRI，二工作簡單情況1項(xiàng)目組構(gòu)成項(xiàng)目負(fù)責(zé)部門：西安熱工研究院項(xiàng)目參加部門：蘇州熱工研究院北京國華電力技術(shù)研究中心廣東電力試驗(yàn)研究院華北電力科學(xué)研究院陜西電力試驗(yàn)研究院、TPRI，2工作概況06年第一次項(xiàng)目組會議，修訂的基本原則： (2)引用標(biāo)準(zhǔn)采

7、用最新版本。 (3)取消對高溫零件，特別是低合金耐熱鋼的碳化物檢查監(jiān)督(因?yàn)橐?guī)則性差)。 (4)取消對高溫零件，特別是低合金耐熱鋼的蠕變空洞的檢查監(jiān)督(因?yàn)榧词乖谖雌屏训恼羝?、高溫罐中運(yùn)行30萬小時以上，也無法用光學(xué)顯微鏡檢測出正確的蠕變空洞)。 TPRI取消(5)新設(shè)機(jī)組主蒸汽管道、高溫再熱蒸汽管道的蠕變檢查(6)加強(qiáng)水射流降溫器罐的檢查監(jiān)督。 (912%Cr增加Cr鋼制高溫零件的檢查監(jiān)督內(nèi)容。 (8)發(fā)電機(jī)中心孔內(nèi)的有線棒等裝置，因?yàn)槟軝z測的段小，所以取消發(fā)電機(jī)中心孔的檢查。 (9)高溫螺栓的檢查監(jiān)督與DL439一致。 (10)20號鋼、碳鋼、15CrMo和12Cr1MoV、10CrMo

8、910已經(jīng)公布了相應(yīng)的球狀化、石墨化標(biāo)準(zhǔn)，故取消原規(guī)章的附錄d、e和f。TPRI、TPRI、2006年9月完成了征集意見的原稿，發(fā)出了向相關(guān)研究機(jī)關(guān)、火力發(fā)電廠和電力建設(shè)計(jì)86機(jī)構(gòu)征求意見的信。 收到了158條意見，采用了101條。 修改意見征集原稿，于2007年12月完成提交審查。 2008年01月1011日通過電站金屬材料標(biāo)準(zhǔn)化委員會審查。 2008年03月末完成報(bào)紙?jiān)?。三相關(guān)條款修訂說明第1章的編制順序和內(nèi)容調(diào)整所有監(jiān)督的部件：材料和制造、設(shè)置檢查單元運(yùn)行中的檢查監(jiān)督的操作性提高，TPRI，2重要條款修訂說明2.1高溫部件，特別是低合金耐熱鋼碳化物的檢查監(jiān)督(1)碳化物中合金元素含量的

9、規(guī)律性差，TPRI， TPRI表x四川地區(qū)一些火電廠蒸汽管用鋼在不同時間運(yùn)行后，碳化物中的合金元素含量，(2)碳化物結(jié)構(gòu)的變化R.Viswanathan在1Cr-0.5Mo和2.25Cr-1Mo鋼在高溫下的碳化物結(jié)構(gòu)衍射的研究結(jié)果作了總結(jié)。 1Cr-0.5Mo鋼在高溫時效過程的開始階段，基體中的合金元素含量迅速減少，隨著晶格參數(shù)明顯變化的時效時間的延長，M23C6 /M3C的比率增加。 其研究結(jié)果雖然有一定的趨勢，但數(shù)據(jù)的分散度無法確立這些參數(shù)與時效歷史之間的定量關(guān)系。 2.25Cr-1Mo鋼的碳化物衍射研究結(jié)果顯示，M6C的量在鋼中碳化物總量中所占的比例隨時間的延長和溫度的上升而增加，是La

10、rson-Miler參數(shù)建立的LMP和M6C的關(guān)系曲線。 由圖x可以看出，M6C的量隨著LMP的增加而增加，但幾條曲線差異很大，鋼中的磷含量也對M6C的量有顯著的影響。 如上所述，TPRI、TPRI，合金元素的碳化物和基質(zhì)間的再分配和碳化物結(jié)構(gòu)隨運(yùn)行時間的延長而變化的試驗(yàn)結(jié)果有一定的規(guī)律性，但某些試驗(yàn)結(jié)果沒有明確的規(guī)律性，這些結(jié)果和部件的安全運(yùn)行壽命沒有明確的規(guī)律性，所以低合金耐熱鋼在高溫長期運(yùn)行下的碳化物中的合金元素的含有從這種狀態(tài)開始，在新修訂的DL/T438-2008火力發(fā)電廠的金屬技術(shù)監(jiān)督規(guī)程中，取消了對原DL/T438-2000的低合金耐熱鋼碳化物的檢測監(jiān)督。 可以通過高溫部件的材質(zhì)

11、檢查進(jìn)行檢查，為了參考材質(zhì)損傷，存儲了數(shù)據(jù)。 TPRI、TPRI、2.2高溫部件，特別是低合金耐熱鋼的蠕變孔的檢驗(yàn)監(jiān)督金屬部件在高溫下長期運(yùn)行產(chǎn)生蠕變孔，鎳基合金和奧氏體不銹鋼有顯著的特點(diǎn)。 低合金耐熱鋼蠕變孔的檢測，目前國內(nèi)外有三種觀點(diǎn)。 從蠕變第一階段結(jié)束的第二階段開始形成蠕變孔從蠕變第二階段末端的第三階段開始形成蠕變孔低合金耐熱鋼在蠕變斷裂前形成了蠕變孔。 關(guān)于低合金耐熱鋼的蠕變孔，TPRI、 1983年德國學(xué)者neu鮑爾和Wedel研究了低合金耐熱鋼的蠕變孔，把蠕變孔分為a、b、c、d四個階段。 根據(jù)TPRI、.加拿大M. A. Clark等人在1993年發(fā)表的研究論文，低合金耐熱鋼在

12、蠕變曲線的第一階段結(jié)束，第二階段開始出現(xiàn)蠕變孔，蠕變孔也分為a、b、c、d四個水平，在a級中還有三個小水平根據(jù)TPRI、 1977年瑞士學(xué)者羅斯特和英國學(xué)者wickens在1993年發(fā)表的論文，低合金耐熱鋼在蠕變斷裂前的短時間內(nèi)觀察到了蠕變孔。 國內(nèi)低合金耐熱鋼蠕變孔的檢查結(jié)果國內(nèi)電站的金屬作業(yè)者對12CrMo、15CrMo、12Cr1MoV、10CrMo910等低合金耐熱鋼的蠕變孔進(jìn)行了很多試驗(yàn)研究。 除了在爆裂管的裂縫前端附近發(fā)現(xiàn)了確實(shí)的蠕變孔以外，在遠(yuǎn)離爆口的部分和切斷運(yùn)轉(zhuǎn)中的管的樣品中，未能確認(rèn)到準(zhǔn)確的蠕變孔。 資料 1，2 對西固電廠、戶縣電廠運(yùn)行30.8萬(540)和38.5萬(5

13、10)時間的12Cr1MoV和12CrMo鋼制主蒸汽母管進(jìn)行了現(xiàn)場復(fù)合金相檢測和管材質(zhì)鑒定，但光學(xué)顯微鏡未發(fā)現(xiàn)正確的蠕變孔。 遼寧電力科學(xué)研究院的張艷紅等人的工作。 中華人民共和國國家發(fā)展改革委員會在2005年第45號公告中廢除了DL/T551-1994低合金耐熱鋼蠕變孔檢測技術(shù)指南。 在蠕變孔評價(jià)部件壽命a參數(shù)法的蠕變孔檢查技術(shù)復(fù)型技術(shù)實(shí)驗(yàn)室試樣調(diào)制檢查金相組織觀察/掃描型電子顯微鏡觀察Cr-Mo系低合金鋼中，在到破壞為止的短時間內(nèi)發(fā)現(xiàn)了蠕變孔。 關(guān)于TPRI、TPRI、TPRI、TPRI、TPRI、2.3蒸汽管道的蠕變檢測根據(jù)低合金耐熱鋼蒸汽管道的周向蠕變變形未達(dá)到1%的國內(nèi)幾十年來的主蒸

14、汽管道的蠕變檢測，周向蠕變變形達(dá)到了1%。 西固發(fā)電廠、戶縣發(fā)電廠運(yùn)行30.8萬(540)和38.5萬(510)時間的12Cr1MoV和12CrMo鋼制的主蒸汽母管，其最大周向蠕變應(yīng)變僅為0.7%左右。 檢測誤差大、散射度大的發(fā)電廠的金屬監(jiān)督者報(bào)告說，蒸汽管路的蠕變檢測誤差大，特別是對300MW以上的機(jī)組的再熱蒸汽管路，用大微米測量，零點(diǎn)位置因微米的自重而變化，因此測量誤差變得更大。 在引進(jìn)的海外單元中，在配管設(shè)計(jì)上也有沒有蠕變檢查的單元。 TPRI、蠕變應(yīng)變和管道故障的關(guān)系根據(jù)金屬材料的高溫蠕變規(guī)律，在低應(yīng)力下，隨著運(yùn)行時間的延長，材料的蠕變性消耗，塑性降低，蠕變應(yīng)變變量變小，若不達(dá)到1%蠕

15、變應(yīng)變，材料就脆化。 最終管道的故障并不是因?yàn)槿渥冏冃纬^了標(biāo)準(zhǔn)，而是可能是脆性破壞。 因此，測量管路周向蠕變應(yīng)變并不是預(yù)防管路脆性破壞，主要從材料微觀組織的老化程度和力學(xué)性能的劣化來判斷。 因此，在新修訂的DL438中，雖然沒有強(qiáng)制要求對新建設(shè)的機(jī)組的蒸汽管道進(jìn)行蠕變檢查，但是過去設(shè)置了蠕變檢查，持續(xù)進(jìn)行檢查的管道可以繼續(xù)進(jìn)行檢查。TPRI、2.4912cr鋼的監(jiān)督2.4.1 912Cr鋼的硬度監(jiān)督(1)這種鋼直管段母材的硬度均勻，且控制在180 HB250HB，該根鋼管上的任意兩點(diǎn)間的硬度差在安裝前不得超過30HB，母材的硬度為160 HB (2)對公稱直徑為150mm以上或壁厚為20mm

16、以上的管，進(jìn)行100%焊接的硬度檢查其馀規(guī)格配管的焊接接頭用5%進(jìn)行吸引檢查，焊接后的熱處理記錄顯示異常的焊接必須進(jìn)行硬度檢查，焊腳硬度為150mm (3)這種鋼的熱壓、熱壓和鍛造管材的硬度均勻，控制在175HB50HB，同一管材的任意兩點(diǎn)間的硬度差不得超過50HB。TPRI、2.4.2硬度標(biāo)準(zhǔn)的根據(jù)是(1)母材、TPRI、表x管段室溫拉伸試驗(yàn)結(jié)果、TPRI、(2)焊接、表5焊接接頭管樣室溫拉伸和硬度試驗(yàn)結(jié)果、TPRI、2.4.3硬度試驗(yàn)(1)研磨深度通常為0.5mm1.0mm，120#。 表面粗糙度Ra1.6m； 硬度檢查部位包括焊接部和近縫部的母材，在同一部位至少測定3點(diǎn)。 (2)焊縫硬度超過控制范圍，首先在原測量點(diǎn)附近的2處和原測量點(diǎn)180的位置再次測量，然后，可以在原測量點(diǎn)適當(dāng)?shù)啬ハ魃畹奈恢?，磨削后的管的壁厚不得小于最小必要壁厚。TPRI、2.4.4 912Cr鋼金相組織監(jiān)督(1)直管段縱剖面金相組織中-鐵氧體含量不超過5%。 (2)焊接和熔接區(qū)金相組織中鐵素體含量不超過8%，最嚴(yán)重的視野不超過10%。 (3)根據(jù)。 意大利IBF和德