高如云　李成

摘 要：濾網(wǎng)三通是電站主蒸汽系統(tǒng)中的關(guān)鍵設(shè)備之一，其體積大、結(jié)構(gòu)不對(duì)稱等造成了對(duì)其進(jìn)行修復(fù)的難度較大。本文通過(guò)對(duì)電廠主蒸汽濾網(wǎng)三通角焊縫現(xiàn)場(chǎng)處理的研究和實(shí)踐，初步探索對(duì)于電站這種異型結(jié)構(gòu)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行焊接、熱處理修復(fù)的方法和思路。實(shí)踐證明，對(duì)于這種異型結(jié)構(gòu)的熱處理應(yīng)充分考慮熱處理造成的結(jié)構(gòu)溫度場(chǎng)分布不均勻，熱處理應(yīng)力大等問(wèn)題，因此在進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)中應(yīng)充分考慮熱處理功率、升溫速度等因素。

關(guān)鍵詞：異型結(jié)構(gòu) 檢修 熱處理 計(jì)算模擬

中圖分類號(hào)：TU998 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2014）08（c）-0098-02

隨著我國(guó)超臨界、超超臨界機(jī)組的廣泛推廣使用，我們對(duì)一些新型材料（如P91、P92、T23/T24等）性能的了解也越來(lái)越多，同時(shí)在電站使用過(guò)程中也發(fā)現(xiàn)這些材料的一些問(wèn)題，需要在電廠檢修期間解決。

某電廠主蒸汽管道系統(tǒng)采用SA335-P91材質(zhì)，主蒸汽工作溫度548 ℃，設(shè)計(jì)壓力17.46 MPa。2008年檢修中發(fā)現(xiàn)汽機(jī)房主蒸汽系統(tǒng)濾網(wǎng)三通（材料為SA335-P91）連接的疏水管（材料為10CrMo910）硬度偏低，硬度最低值為119 HB。為保證電站安全運(yùn)行同時(shí)考慮到檢修工期，電廠方要求進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)更換疏水管為SA335-P91材料，部件結(jié)構(gòu)尺寸見(jiàn)圖1。

本次焊接、熱處理的技術(shù)難點(diǎn)：（1）與接管相連的是一個(gè)體積和質(zhì)量非常大的三通，因此熱處理所需要的加熱功率要余量充分，否則達(dá)不到熱處理的效果。（2）材料為SA335-P91，同時(shí)加上環(huán)境溫度較低，對(duì)其焊接和熱處理的要求很高。（3）三通本體的結(jié)構(gòu)不對(duì)稱，造成熱處理加熱器布置的困難，熱源分布不均勻。（4）三通本體材料經(jīng)過(guò)多年運(yùn)行使用后硬度均有所下降（最低硬度達(dá)到193 HB），應(yīng)防止母材硬度下降至低于標(biāo)準(zhǔn)要求的180 HB下限。（5）網(wǎng)三通在使用過(guò)程中對(duì)密封性的要求很高，處理不當(dāng)將會(huì)造成濾網(wǎng)三通變形、密封不嚴(yán)直接造成設(shè)備無(wú)法使用的后果。

經(jīng)過(guò)分析現(xiàn)場(chǎng)處理的技術(shù)問(wèn)題，解決的關(guān)鍵點(diǎn)就集中在了如何控制熱處理過(guò)程中的溫度場(chǎng)分布的問(wèn)題上，主要應(yīng)解決以下問(wèn)題：（1）加熱功率余量充足，滿足角焊縫的處理要求。（2）角焊縫金屬溫度下限不低于740 ℃，上限不高于780 ℃。（3）三通壁厚方向溫差小于10 ℃。（4）三通軸向溫度梯度合理。

1 工藝計(jì)算

1.1 加熱功率選擇及分配

2 焊接修復(fù)與熱處理過(guò)程

2.1 主要參數(shù)控制

（1）預(yù)熱溫度。

鎢極氬弧焊：180 ℃；手工電弧焊：230 ℃

（2）焊接參數(shù)。

（3）層道間溫度。

鎢極氬弧焊：180 ℃～220 ℃；手工電弧焊：230 ℃～280 ℃

（4）焊后熱處理。

熱處理設(shè)備：DWK-C-360 KW

馬氏體轉(zhuǎn)變溫度：90 ℃～100 ℃；馬氏體轉(zhuǎn)變時(shí)間1.5 h；

升降溫速度：馬氏體轉(zhuǎn)變后的升降溫速度為75 ℃/h；

焊縫最終高溫回火溫度：760 ℃，恒溫時(shí)間6 h。

2.2 熱處理過(guò)程分析

（1）加熱功率余量較充分，角焊縫溫度的升溫過(guò)程能夠按照工藝設(shè)計(jì)進(jìn)行。

（2）熱處理過(guò)程中內(nèi)外壁溫差最大值出現(xiàn)在升溫至349 ℃處，ΔTc=21 ℃。當(dāng)達(dá)到恒溫階段時(shí)，ΔTc逐步降低并低于10 ℃。內(nèi)外壁溫差在熱處理過(guò)程中符合工藝設(shè)計(jì)要求。

3 處理結(jié)果

（1）所有角焊縫熱處理后的硬度均低于270 HB。

（2）熱處理后三通母材硬度未發(fā)生明顯的下降，最低硬度也大于190 HB。

（3）熱處理后濾網(wǎng)三通密封面變形最大處為0.05 mm，未對(duì)設(shè)備的使用造成影響。

4 結(jié)語(yǔ)

電站在生產(chǎn)檢修過(guò)程中會(huì)遇到一些尺寸較大、結(jié)構(gòu)不對(duì)稱以及受工件形狀影響而無(wú)法正常布置加熱器等異型結(jié)構(gòu)焊縫的返修。對(duì)于這些焊縫的處理，在條件許可的情況下應(yīng)盡量安排返廠（制造廠）進(jìn)行整體熱處理。當(dāng)受到各種因素影響，需要在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行處理時(shí)，應(yīng)根據(jù)工件的實(shí)際情況進(jìn)行科學(xué)合理的工藝設(shè)計(jì)。本次處理過(guò)程中主要從以下幾個(gè)方面著手，以供參考。

（1）加熱功率余量應(yīng)充分，加熱功率分配應(yīng)合理。

（2）升溫速度的選擇應(yīng)充分考慮工件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，避免由于熱處理對(duì)工件造成較大的熱應(yīng)力。

（3）施工過(guò)程應(yīng)嚴(yán)格按照制定的工藝文件執(zhí)行，特別是對(duì)于熱電偶的布置、加熱片的固定等，必要時(shí)應(yīng)設(shè)置合理的工裝輔助進(jìn)行固定。

參考文獻(xiàn)

[1] 瓦盧瑞克·曼內(nèi)斯曼鋼管公司[Z].T/P91手冊(cè)，2001.

[2] 姜求遠(yuǎn)，王金瑞.火力發(fā)電廠金屬材料手冊(cè)[M].中國(guó)電力出版社，2001.

[3] Sumitomo metal ltd.Sumitomo boiler tubes&pipe[R].2004.endprint

摘 要：濾網(wǎng)三通是電站主蒸汽系統(tǒng)中的關(guān)鍵設(shè)備之一，其體積大、結(jié)構(gòu)不對(duì)稱等造成了對(duì)其進(jìn)行修復(fù)的難度較大。本文通過(guò)對(duì)電廠主蒸汽濾網(wǎng)三通角焊縫現(xiàn)場(chǎng)處理的研究和實(shí)踐，初步探索對(duì)于電站這種異型結(jié)構(gòu)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行焊接、熱處理修復(fù)的方法和思路。實(shí)踐證明，對(duì)于這種異型結(jié)構(gòu)的熱處理應(yīng)充分考慮熱處理造成的結(jié)構(gòu)溫度場(chǎng)分布不均勻，熱處理應(yīng)力大等問(wèn)題，因此在進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)中應(yīng)充分考慮熱處理功率、升溫速度等因素。

關(guān)鍵詞：異型結(jié)構(gòu) 檢修 熱處理 計(jì)算模擬

中圖分類號(hào)：TU998 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2014）08（c）-0098-02

隨著我國(guó)超臨界、超超臨界機(jī)組的廣泛推廣使用，我們對(duì)一些新型材料（如P91、P92、T23/T24等）性能的了解也越來(lái)越多，同時(shí)在電站使用過(guò)程中也發(fā)現(xiàn)這些材料的一些問(wèn)題，需要在電廠檢修期間解決。

某電廠主蒸汽管道系統(tǒng)采用SA335-P91材質(zhì)，主蒸汽工作溫度548 ℃，設(shè)計(jì)壓力17.46 MPa。2008年檢修中發(fā)現(xiàn)汽機(jī)房主蒸汽系統(tǒng)濾網(wǎng)三通（材料為SA335-P91）連接的疏水管（材料為10CrMo910）硬度偏低，硬度最低值為119 HB。為保證電站安全運(yùn)行同時(shí)考慮到檢修工期，電廠方要求進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)更換疏水管為SA335-P91材料，部件結(jié)構(gòu)尺寸見(jiàn)圖1。

本次焊接、熱處理的技術(shù)難點(diǎn)：（1）與接管相連的是一個(gè)體積和質(zhì)量非常大的三通，因此熱處理所需要的加熱功率要余量充分，否則達(dá)不到熱處理的效果。（2）材料為SA335-P91，同時(shí)加上環(huán)境溫度較低，對(duì)其焊接和熱處理的要求很高。（3）三通本體的結(jié)構(gòu)不對(duì)稱，造成熱處理加熱器布置的困難，熱源分布不均勻。（4）三通本體材料經(jīng)過(guò)多年運(yùn)行使用后硬度均有所下降（最低硬度達(dá)到193 HB），應(yīng)防止母材硬度下降至低于標(biāo)準(zhǔn)要求的180 HB下限。（5）網(wǎng)三通在使用過(guò)程中對(duì)密封性的要求很高，處理不當(dāng)將會(huì)造成濾網(wǎng)三通變形、密封不嚴(yán)直接造成設(shè)備無(wú)法使用的后果。

經(jīng)過(guò)分析現(xiàn)場(chǎng)處理的技術(shù)問(wèn)題，解決的關(guān)鍵點(diǎn)就集中在了如何控制熱處理過(guò)程中的溫度場(chǎng)分布的問(wèn)題上，主要應(yīng)解決以下問(wèn)題：（1）加熱功率余量充足，滿足角焊縫的處理要求。（2）角焊縫金屬溫度下限不低于740 ℃，上限不高于780 ℃。（3）三通壁厚方向溫差小于10 ℃。（4）三通軸向溫度梯度合理。

1 工藝計(jì)算

1.1 加熱功率選擇及分配

2 焊接修復(fù)與熱處理過(guò)程

2.1 主要參數(shù)控制

（1）預(yù)熱溫度。

鎢極氬弧焊：180 ℃；手工電弧焊：230 ℃

（2）焊接參數(shù)。

（3）層道間溫度。

鎢極氬弧焊：180 ℃～220 ℃；手工電弧焊：230 ℃～280 ℃

（4）焊后熱處理。

熱處理設(shè)備：DWK-C-360 KW

馬氏體轉(zhuǎn)變溫度：90 ℃～100 ℃；馬氏體轉(zhuǎn)變時(shí)間1.5 h；

升降溫速度：馬氏體轉(zhuǎn)變后的升降溫速度為75 ℃/h；

焊縫最終高溫回火溫度：760 ℃，恒溫時(shí)間6 h。

2.2 熱處理過(guò)程分析

（1）加熱功率余量較充分，角焊縫溫度的升溫過(guò)程能夠按照工藝設(shè)計(jì)進(jìn)行。

（2）熱處理過(guò)程中內(nèi)外壁溫差最大值出現(xiàn)在升溫至349 ℃處，ΔTc=21 ℃。當(dāng)達(dá)到恒溫階段時(shí)，ΔTc逐步降低并低于10 ℃。內(nèi)外壁溫差在熱處理過(guò)程中符合工藝設(shè)計(jì)要求。

3 處理結(jié)果

（1）所有角焊縫熱處理后的硬度均低于270 HB。

（2）熱處理后三通母材硬度未發(fā)生明顯的下降，最低硬度也大于190 HB。

（3）熱處理后濾網(wǎng)三通密封面變形最大處為0.05 mm，未對(duì)設(shè)備的使用造成影響。

4 結(jié)語(yǔ)

電站在生產(chǎn)檢修過(guò)程中會(huì)遇到一些尺寸較大、結(jié)構(gòu)不對(duì)稱以及受工件形狀影響而無(wú)法正常布置加熱器等異型結(jié)構(gòu)焊縫的返修。對(duì)于這些焊縫的處理，在條件許可的情況下應(yīng)盡量安排返廠（制造廠）進(jìn)行整體熱處理。當(dāng)受到各種因素影響，需要在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行處理時(shí)，應(yīng)根據(jù)工件的實(shí)際情況進(jìn)行科學(xué)合理的工藝設(shè)計(jì)。本次處理過(guò)程中主要從以下幾個(gè)方面著手，以供參考。

（1）加熱功率余量應(yīng)充分，加熱功率分配應(yīng)合理。

（2）升溫速度的選擇應(yīng)充分考慮工件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，避免由于熱處理對(duì)工件造成較大的熱應(yīng)力。

（3）施工過(guò)程應(yīng)嚴(yán)格按照制定的工藝文件執(zhí)行，特別是對(duì)于熱電偶的布置、加熱片的固定等，必要時(shí)應(yīng)設(shè)置合理的工裝輔助進(jìn)行固定。

參考文獻(xiàn)

[1] 瓦盧瑞克·曼內(nèi)斯曼鋼管公司[Z].T/P91手冊(cè)，2001.

[2] 姜求遠(yuǎn)，王金瑞.火力發(fā)電廠金屬材料手冊(cè)[M].中國(guó)電力出版社，2001.

[3] Sumitomo metal ltd.Sumitomo boiler tubes&pipe[R].2004.endprint

摘 要：濾網(wǎng)三通是電站主蒸汽系統(tǒng)中的關(guān)鍵設(shè)備之一，其體積大、結(jié)構(gòu)不對(duì)稱等造成了對(duì)其進(jìn)行修復(fù)的難度較大。本文通過(guò)對(duì)電廠主蒸汽濾網(wǎng)三通角焊縫現(xiàn)場(chǎng)處理的研究和實(shí)踐，初步探索對(duì)于電站這種異型結(jié)構(gòu)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行焊接、熱處理修復(fù)的方法和思路。實(shí)踐證明，對(duì)于這種異型結(jié)構(gòu)的熱處理應(yīng)充分考慮熱處理造成的結(jié)構(gòu)溫度場(chǎng)分布不均勻，熱處理應(yīng)力大等問(wèn)題，因此在進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)中應(yīng)充分考慮熱處理功率、升溫速度等因素。

關(guān)鍵詞：異型結(jié)構(gòu) 檢修 熱處理 計(jì)算模擬

中圖分類號(hào)：TU998 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2014）08（c）-0098-02

隨著我國(guó)超臨界、超超臨界機(jī)組的廣泛推廣使用，我們對(duì)一些新型材料（如P91、P92、T23/T24等）性能的了解也越來(lái)越多，同時(shí)在電站使用過(guò)程中也發(fā)現(xiàn)這些材料的一些問(wèn)題，需要在電廠檢修期間解決。

某電廠主蒸汽管道系統(tǒng)采用SA335-P91材質(zhì)，主蒸汽工作溫度548 ℃，設(shè)計(jì)壓力17.46 MPa。2008年檢修中發(fā)現(xiàn)汽機(jī)房主蒸汽系統(tǒng)濾網(wǎng)三通（材料為SA335-P91）連接的疏水管（材料為10CrMo910）硬度偏低，硬度最低值為119 HB。為保證電站安全運(yùn)行同時(shí)考慮到檢修工期，電廠方要求進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)更換疏水管為SA335-P91材料，部件結(jié)構(gòu)尺寸見(jiàn)圖1。

本次焊接、熱處理的技術(shù)難點(diǎn)：（1）與接管相連的是一個(gè)體積和質(zhì)量非常大的三通，因此熱處理所需要的加熱功率要余量充分，否則達(dá)不到熱處理的效果。（2）材料為SA335-P91，同時(shí)加上環(huán)境溫度較低，對(duì)其焊接和熱處理的要求很高。（3）三通本體的結(jié)構(gòu)不對(duì)稱，造成熱處理加熱器布置的困難，熱源分布不均勻。（4）三通本體材料經(jīng)過(guò)多年運(yùn)行使用后硬度均有所下降（最低硬度達(dá)到193 HB），應(yīng)防止母材硬度下降至低于標(biāo)準(zhǔn)要求的180 HB下限。（5）網(wǎng)三通在使用過(guò)程中對(duì)密封性的要求很高，處理不當(dāng)將會(huì)造成濾網(wǎng)三通變形、密封不嚴(yán)直接造成設(shè)備無(wú)法使用的后果。

經(jīng)過(guò)分析現(xiàn)場(chǎng)處理的技術(shù)問(wèn)題，解決的關(guān)鍵點(diǎn)就集中在了如何控制熱處理過(guò)程中的溫度場(chǎng)分布的問(wèn)題上，主要應(yīng)解決以下問(wèn)題：（1）加熱功率余量充足，滿足角焊縫的處理要求。（2）角焊縫金屬溫度下限不低于740 ℃，上限不高于780 ℃。（3）三通壁厚方向溫差小于10 ℃。（4）三通軸向溫度梯度合理。

1 工藝計(jì)算

1.1 加熱功率選擇及分配

2 焊接修復(fù)與熱處理過(guò)程

2.1 主要參數(shù)控制

（1）預(yù)熱溫度。

鎢極氬弧焊：180 ℃；手工電弧焊：230 ℃

（2）焊接參數(shù)。

（3）層道間溫度。

鎢極氬弧焊：180 ℃～220 ℃；手工電弧焊：230 ℃～280 ℃

（4）焊后熱處理。

熱處理設(shè)備：DWK-C-360 KW

馬氏體轉(zhuǎn)變溫度：90 ℃～100 ℃；馬氏體轉(zhuǎn)變時(shí)間1.5 h；

升降溫速度：馬氏體轉(zhuǎn)變后的升降溫速度為75 ℃/h；

焊縫最終高溫回火溫度：760 ℃，恒溫時(shí)間6 h。

2.2 熱處理過(guò)程分析

（1）加熱功率余量較充分，角焊縫溫度的升溫過(guò)程能夠按照工藝設(shè)計(jì)進(jìn)行。

（2）熱處理過(guò)程中內(nèi)外壁溫差最大值出現(xiàn)在升溫至349 ℃處，ΔTc=21 ℃。當(dāng)達(dá)到恒溫階段時(shí)，ΔTc逐步降低并低于10 ℃。內(nèi)外壁溫差在熱處理過(guò)程中符合工藝設(shè)計(jì)要求。

3 處理結(jié)果

（1）所有角焊縫熱處理后的硬度均低于270 HB。

（2）熱處理后三通母材硬度未發(fā)生明顯的下降，最低硬度也大于190 HB。

（3）熱處理后濾網(wǎng)三通密封面變形最大處為0.05 mm，未對(duì)設(shè)備的使用造成影響。

4 結(jié)語(yǔ)

電站在生產(chǎn)檢修過(guò)程中會(huì)遇到一些尺寸較大、結(jié)構(gòu)不對(duì)稱以及受工件形狀影響而無(wú)法正常布置加熱器等異型結(jié)構(gòu)焊縫的返修。對(duì)于這些焊縫的處理，在條件許可的情況下應(yīng)盡量安排返廠（制造廠）進(jìn)行整體熱處理。當(dāng)受到各種因素影響，需要在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行處理時(shí)，應(yīng)根據(jù)工件的實(shí)際情況進(jìn)行科學(xué)合理的工藝設(shè)計(jì)。本次處理過(guò)程中主要從以下幾個(gè)方面著手，以供參考。

（1）加熱功率余量應(yīng)充分，加熱功率分配應(yīng)合理。

（2）升溫速度的選擇應(yīng)充分考慮工件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，避免由于熱處理對(duì)工件造成較大的熱應(yīng)力。

（3）施工過(guò)程應(yīng)嚴(yán)格按照制定的工藝文件執(zhí)行，特別是對(duì)于熱電偶的布置、加熱片的固定等，必要時(shí)應(yīng)設(shè)置合理的工裝輔助進(jìn)行固定。

參考文獻(xiàn)

[1] 瓦盧瑞克·曼內(nèi)斯曼鋼管公司[Z].T/P91手冊(cè)，2001.

[2] 姜求遠(yuǎn)，王金瑞.火力發(fā)電廠金屬材料手冊(cè)[M].中國(guó)電力出版社，2001.

[3] Sumitomo metal ltd.Sumitomo boiler tubes&pipe[R].2004.endprint