电站焊接
1、火电机组焊接技术的特点 <br> 随着电力工业的迅速发展,大机组、高参数的火电厂不断涌现。大机组已成为我国火力发电的主要力量,在国家“优先发展水电,继续发展火电,适当发展核电”的方针指引下,今后安装火电机组主要是300MW、600MW级的亚临界压力机组,并且将加快超临界压力机组的建设。大机组电站焊接工作的对象、任务、条件都发生了质的变化,其主要焊接技术特点有:
<br> 1.1随着火电单机容量不断增大和参数的提高,焊接工作量也不断增大。我国火力发电机组的单机容量由50年代的25MW机组变化为90年的800MW机组,单台机组的焊口数量也由50年代的几千只猛增至数万道焊口(只限于受监焊口)。
<br> 1.2焊接结构也越来越复杂,随着发电机组规模的增大,用于焊接施工的金属结构形式也越来越复杂。火电机组的管道焊接最大厚度由50年代的20mm左右已变化为大于110mm。
<br> 1.3所用钢材等级的提高,钢种的增加。随着发电机组规模的增大,电站用钢的品种不断增多,钢材的合金元素的种类和含量也不断增加。目前火电站用钢已由50年代的几种增加到几十余种,规格则达到100余种。
<br> 1.4随着机组的增大,对金属材料的焊接可靠性及焊接修复工作提出了更高的要求。大型电厂工程不仅要求焊接工作适应不断变化的钢材规格,品种及其结构的需要,同时要求有足够的焊接可靠性以及伴随产生的结构修复性,这其中不仅包括了工程中主要钢种,也包括了特种部件的修复要求。
<br> 为能适应这些变化和对新时期电力事业发展对焊接专业的要求,电站焊接当前面临的基本任务,除了现有的工艺,技术作有效的支撑以外,而更重要的是新钢种的焊接研究,装备的更新,人员素质的提高和调动焊接工作者的积级性和整体力量。
<br>2、火电机组用钢的发展
<br> 为了提高大型火电机组的效率,提高锅炉蒸汽温度比提高锅炉蒸汽压力对机组效率的影响更大。若将锅炉的温度参数固定在450℃至580℃,而靠提高锅炉压力参数提高机组效率,不但机组效率提高得不显著,而且会给焊接、热处理施工带来更大的困难。因为锅炉温度参数定在540—580℃,则钢材就必然选用低合金耐热钢(12Cv1MoV、10CvMo910),当锅炉压力参数从140 kɡ/cm2提高到170 kɡ/cm2时,由于这些钢材的高温持久强度低,就必然使管道的壁厚大大增厚。
<br> 由于管道壁厚的增加,对焊接、热处理、弯管、探伤等工艺等工艺都带来了更多的困难。如要严格控制焊接线能量,采用多层多道焊,中间热处理,二次或三次探伤,热处理升降温度、速度的控制等。由此可见,要提升大型机组效率,首先是提高锅炉的蒸汽温度参数,为解决这一问题,各国科学家研制很多种致力于锅炉用耐热钢,如耐热不锈钢TP304、9Cv—1Mo钢、12%Cv钢、钢102、10CvMo910等。
<br>3、火电大机组焊接技术的发展超势
<br> 进入新的世纪,火电大机组焊接技术发展,要适应300MW至100MW级的亚临界和超临界压力机组焊接的需要。随着大机组锅炉蒸汽参数的提高,所用钢材逐渐变化,级别逐步提高,仅以受热面管、主蒸汽管为例:由含Cv≤3%的低合金耐热钢到含9—12%Cv的马氏体耐热钢到含奥氏体耐热钢,钢材的合金含量逐渐提高。对含Cv≤3%的低合金耐热钢的焊接工艺技术已普遍掌握。为了进一步提高锅炉的热效率,在300MW以上机组上将大量采用含9%Cv的T91马氏体钢,而此类钢材则是最近几年才大量出现的。贵州也只有在安顺一期工程过热器施工中出现T91钢,公司焊培中心经过三个多月时间才全面完成T91钢的焊接工艺评定,并成功地运用于安电一期2×300MW工程中,由于我们采用的焊前不予热、焊后热处理工艺方法,在工程中降低了成本,减轻了劳动强度,取得了较好的经济效益,该工艺获得了电力局的科技进步二等奖和贵州省科技进步三等奖。
<br> 进入新的世纪,国家作出了开发西部,西电东送的战略决策,贵州作为西电东送的重点,担负着艰巨的历史重任,由公司承建的黔北电厂、安顺电厂二期工程的主蒸汽管道将采用A335—P91钢,因这一钢材除了固熔和沉淀强化外,还通过微合金化,控扎、形变热处理及控冷获得高密度位错和高度细化的晶粒,在调质状态下获得回火马氏体,这种钢由于降低了C、S和P等杂质的含量,对焊接裂纹的敏感性都明显降低。在同样的工作条件下(工作温度,后力和设计寿命),选用这些高温强度高的P91钢,则管子的壁厚将大大减小,焊接应力也将大大降低。而获得完整无裂纹的焊接接头的可能性大为提高。尽管如此,焊接接头的劣化仍然是P91钢主要问题。
<br> 3.1 由于焊缝金属没有控扎,形变热处理的机会,而晶粒不可能由此细化,又由于熔敷金属中的Nb,V在凝固冷却过程中难以呈微细的C、N化合物折出,焊缝的韧性还不如母材。
<br> 3.2 供货状态优良的回火马氏体母材性能受到焊接热循环的影响,焊接热影响区性能明显劣化。
<br> 3.3 对于手工电弧焊来讲,冷却是比较快的,电弧一离开马上就开始迅速降温,一般只有7—15秒时间,因此,容易出现淬硬组织,形成粗大马氏体,这是导致脆化的另一个原因。因而在焊接时的焊接线能量也不能太小,小则冷却快。所以控制焊接规范是焊接P91钢的前要问题。
页:
[1]