不銹鋼鍋爐管在使用中發現的問題及對策

  浙江至德鋼業有限公司對運行一年后的寶鋼不銹鋼鍋爐管的樣管進行了跟蹤監督分析，發現在寶鋼電廠一號機組鍋爐三級過熱器上出口段運行一年后的不銹鋼鍋爐管，合金元素Mo、V部分向碳化物中轉移，Mo的含量由20%左右升高到35%，y的含量由51%升高到67%，合金元素Cr基本未發生轉移。碳化物結構仍以M23Cl為主，但衍射譜線出現新譜峰，譜峰強度較低，尚難以定性。高溫運行一年后樣管向火面、背火面性能無差異．HB硬度值、室溫拉伸性能均與原始管性能相當，但600℃、650℃高溫拉伸強度同原始管相比有所下降。 但對三級過熱器T91/T22異種鋼焊接接頭分析中，發現部分T91/T22異種鋼接頭存在問題較為嚴重。主要有二方面：

    T91/T22異種鋼焊接接頭焊縫區域存在嚴重脆化，100%脆性斷口的微觀斷裂特征為快速解理斷裂。達不到SD340-89標準火力發電廠鍋爐、壓力容器焊接工藝評定規程一規定的沖擊試驗合格標準：三個試樣的沖擊韌性平均值應不低于母材規定平均值的下限，其中只允許有一個試樣的沖擊韌性稍低，但不低于規定平均值的70~6t DL5007-92“電力建設施工及驗收技術規范（火力發電廠焊接篇）一中規定：合金鋼焊接接頭要求沖擊韌性≥49 (J/cmz)。表為異種鋼焊接接頭不同部位沖擊試驗結果和沖擊載荷一撓度曲線，曲線下的面積為沖斷試樣消耗的沖擊總功Ak或試樣斷裂前吸收的能量，有確切的物理意義。Fe表示彈性載荷、Fy表示屈服載荷、Fm表示最大載荷、Ff表示斷裂載荷、Ae表示彈性功、Ai表示裂紋形成功、Ap表示裂紋擴展功、At表示總功、Af表示斷裂功．圖中的尖銳曲線形式表明異種鋼焊接接頭在室溫沖擊載荷作用下，裂紋啟裂和擴展、斷裂只需很小的能量，基本無塑性變形區。

    對T91/T22異種鋼焊接接頭存在問題的調查確認，存在問題的這批焊口是在2003年3月一號機組鍋爐維修中為配合蘇州熱工院“鍋爐改造后評估"項目特地焊接上去的，一共9根管子。這批管子已在2004年上半年一號機組鍋爐三次過熱器改造中全部更換掉了。

T91/T22異種鋼焊接接頭存在問題的原因是現場操作焊工對T91焊接特點不是很熟造成的。造成T91/T22異種鋼樣管中焊接接頭焊縫區域存在嚴重脆化可能是：一是由于焊工在焊接過程中線能量過大；二是在熱處理過程中溫度過高、冷卻速度太快．焊口存在微小的未熔合或未焊透純粹是焊接質量問題。

 迄今為止，寶鋼電廠鍋爐再熱器、過熱器改造已經三次，第一次2002年上半年，一號機組鍋爐二次過熱器改造；第二次，2003年下半年，二號機組鍋爐，二次過熱器改造、二次再熱器改造和三次過熱器改造；第三次，是2004年上半年一號機組鍋爐三次過熱器改造?？紤]到不銹鋼鍋爐管材料手工焊接測得技術數據的過分分散，擔心給更新設備留下隱患，新的更新項目中現場焊接基本沒有T91焊口。對于備件制作焊口情況，對制造單位（上海嘉定彎管廠和張家港特種鍋爐廠）的所有關于不銹鋼鍋爐管焊接工藝都進行工藝評定，并且進行現場抽樣檢驗，確保沒有問題出現。