某火電廠300MW機組主蒸汽管道堵板閥閥體與過渡短管為異種鋼對接焊縫,在安裝過程中進行超聲波檢測時,發現2個異種鋼焊縫均存在多處超標缺陷;運行1.2萬h后進行超聲波檢測復查時,發現2個焊縫缺陷均已擴展,且方向性很強,具有裂紋缺陷特征,經驗證存在7條裂紋和數處夾渣、氣孔等。采用多層多道的焊接方式進行了焊補處理,焊后立即進行熱處理,并經檢驗確認焊縫缺陷均已處理干凈。

　　火電機組的主蒸汽管道是火電廠的重要管道，一旦發生事故，易造成人身傷亡和設備重大損壞。某電廠300MW新機組在安裝過程中，超聲波檢測發現主蒸汽管道堵板閥閥體與2節過渡短管的廠家異種鋼焊縫存在超標缺陷，電廠經研究決定監督運行。在機組的首次大修檢查中，對堵板閥進行復查時發現2個焊縫缺陷均已擴展，且方向很強，具有裂紋缺陷特征，決定對其進行處理，以消除隱患。

1、機組概況

　　4號機組額定容量300MW，鍋爐為DG1025/17.4-II14型亞臨界參數一次中間再熱單汽包自然循環固態排渣煤粉爐，與N300-16.7/537/537型汽輪機配套，2006年6月投產，至2008年4月首次大修累計運行1.2萬h。

　　鍋爐主要運行參數：過熱蒸汽溫度540℃，過熱蒸汽壓力17.4MPa，再熱蒸汽進/出口溫度324.8/541℃，再熱蒸汽進/出口壓力3.93/3.73MPa，給水溫度278.4℃。主蒸汽管道為單管系，管道規格為ID368mm×41mm，材質為A-335P91，堵板閥規格為ID368mm×85mm，閥體材質為WC9。

2、超聲波檢測及結果

　　2.1、檢測位置

　　檢測位置見圖1，檢測范圍為閥體與2節過渡短管焊縫，定義爐后側焊縫為A焊縫，爐前側焊縫為B焊縫。

圖1 探傷位置示意圖

2.2、檢測基本參數

　　檢測標準：DL/T820-2002《管道焊接接頭超聲波檢驗技術規程》;儀器型號：HS610;試塊：RB-3/CSK-1B;探頭型號：2.5P13×13K1.5，2.5P8×12K2/K1;實測折射角：K1.48/K1.95/K1.03;檢測靈敏度：Ф3×40-16dB;耦合補償：3dB;檢驗級別：B級;檢測面：單面單側;耦合劑：化學纖維素。

2.3、檢測結果

2.3.1、安裝時檢測結果

　　A焊縫共發現2處超標缺陷，缺陷最大當量Ф3×40+0dB，指示長度為10mm;B焊縫共發現4處超標缺陷，缺陷均為當量Ф3×40-4dB，指示長度為5mm，2條焊縫的缺陷當量均超標，但超標幅度不大，指示長度不超標。

2.3.2、復查時檢測結果

　　A，B焊縫實測厚度約為85mm，超聲波檢測發現2條焊縫均存在超標缺陷，其中A焊縫共發現7處斷續缺陷，缺陷最大當量Ф3×40+15dB，且缺陷的方向性很強，斷續存在缺陷的長度達到780mm;B焊縫共發現4處缺陷，缺陷最大當量Ф3×40+11dB，且缺陷的方向性也很強，2條焊縫均不合格。

　　A，B焊縫缺陷縱向位置均為距堵板閥臺階約70mm的位置，缺陷的環向位置(以管道焊縫頂部中點為起點)、埋藏深度及大小見表1，2。

表1 A焊縫缺陷情況

表2 B焊縫缺陷情況

3、缺陷驗證、處理及復查

3.1、缺陷清除、驗證

　　根據超聲波檢測結果對焊縫中的超標缺陷進行定位。真空技術網(http://bjjyhsfdc.com/)認為缺陷清除采用角向砂輪機切削和磨削的方式進行，在清除缺陷的過程中反復用著色檢測進行驗證，以確保缺陷徹底清除。

　　在缺陷清除過程中，共發現7條裂紋、1處條形夾渣、3處夾渣，其中2條裂紋長達12mm，其他裂紋均長約10mm(見圖2、圖3)。缺陷位置徑向深度，縱向、環向距離都與超聲波檢測結果相符;缺陷的性質及大小也與超聲波檢測結果相吻合。

圖2 焊縫5號缺陷形貌圖

圖3 A焊縫7號缺陷形貌圖

3.2、坡口加工

　　當確認缺陷徹底清除后，采用角向砂輪機對挖除位置進行坡口加工，直至其形狀滿足補焊要求。

3.3、焊接

　　補焊區全部采用規格為53.2mm的R407焊條、多層多道的焊接方式進行焊接，焊接過程中未發現任何異常情況，共計消耗焊條1100根。

3.4、焊前預熱及焊后熱處理

　　根據工藝要求，每條焊縫布置2個測溫點。焊前預熱溫度控制在300℃;焊接過程中進行層間溫度監控;焊后立即進行熱處理，升降溫速度為1.22℃/min，恒溫溫度740℃、時間4h，降至300℃后空冷。焊接熱處理曲線見圖4。

圖4 焊接熱處理曲線圖

3.5、質量復查

　　外觀檢驗：補焊表面無氣孔、咬邊、裂紋等缺陷，外觀檢驗合格。

　　硬度檢驗：表面機械磨平光滑，儀器型號為HLN-11A，檢驗標準為GB/T17394)1998《金屬里氏硬度試驗方法》，檢驗合格。

　　超聲波檢測：檢驗參數同2.2，補焊區未見超標缺陷，檢驗合格。

4、結束語

　　通過此次對主蒸汽管道堵板閥廠家焊縫缺陷復查及處理，可以看出加強火電廠四大管道等重要部件的監控、及時消除重大隱患對保證機組安全運行的重要性。

　　四大管道作為重要的爐外管道，安裝時一定要嚴格把好質量關，及時消除安全隱患;對于運行中的四大管道要加強監督和檢查力度，防患于未然，確保機組和電網的安全運行;對進入超期服役機組、有暫時難以處理的超標缺陷的四大管道，為保證機組的安全穩定運行，要開展部件的壽命評估工作，以保證設備運行的經濟性和安全性。