锅炉导汽管道的弯头材质硬度低原因分析
某电厂锅炉的高压过热器2、3之间的导汽管采用P91管材。在一次例行设备检修时,通过便携式里氏硬度计检验导汽管道时发现该导汽管道的弯头母材某些部位硬度偏低,仅150HB左右。但对现场弯头的化学成分检查和金相检验其结果又符合ASME的要求。
对管道的的热处理工艺来说,通常,P91最佳热处理参数为正火温度1040~1070℃,最佳回火温度为750~780℃,炉温波动不得越过范围界限。如果回火时炉温失控,使回火温度达到A1相变点,会导致部分回火板条马氏体转变成铁素体和奥氏体,回火冷却时铁素体保留下来,奥氏体转变成板条马氏体而没有被回火。
对这批管道管件的热处理工艺分析发现,这批管道的管件热处理正火温度和回火温度均在温度控制上限,有可能因热处理是温度仪表不准确或控制不当导致温度超出范围,可见,这批管件热处理不当应该是硬度偏低的主要原因。
锅炉导汽管道的弯头材质硬度低应对策略
1、在这批导汽管道的各个弯头多个部位进行硬度测定,综合加权取平均值,在考虑经济性的情况下,这批弯头如果能满足机组运行对强度的要求,则这批管道的弯头可以继续使用。
2、管道弯头的部分安装焊缝硬度达到270~290HB,超过弯头母材硬度值加100HB。
3、锅炉厂应该加强对管件原材料和管件制造厂家的质量控制,尤其是加强弯头的弯后热处理工艺的控制。在热处理时应带母材试样,并要求供货时提供弯头的硬度报告。
4、加强多制造弯头的P91材料的机械性能的研究,对管材的硬度下限值予以明确,在管道检修期间应加强对弯头部位金属的监测,尤其要对弯头材料的高温运行进行及时检查。
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