華能電廠P91P92焊接質(zhì)量檢驗(yàn)導(dǎo)則提交版1

1、華能電廠 P91、P92 鋼焊接質(zhì)量檢驗(yàn)導(dǎo)則（試行）華能國(guó)際電力股份有限公司二OO五年十月目次前言 錯(cuò) 誤!未定義書簽。1. 適用范圍 12. 檢驗(yàn)項(xiàng)目與驗(yàn)收 13. 硬度檢查 13.1 范圍和數(shù)量 13.2 測(cè)試儀器 13.3 測(cè)試表面制備 23.4 測(cè)試人員和測(cè)試方法 23.5 驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn) 24. 微觀組織結(jié)構(gòu) 34.1 檢驗(yàn)范圍和數(shù)量 34.2 檢驗(yàn)方法 34.3 驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn) 45. 不合格品的處理方法 42T91/P91/F91鋼(9Cr1MoVNbN )是美國(guó)在T9鋼的基礎(chǔ)上通過(guò)降低碳含量、 添加合金元素V、Nb并控制N含量開發(fā)出來(lái)的改良型9Cr1Mo鋼。在620C以 下時(shí)，該鋼的許用應(yīng)

2、力高于奧氏體不銹鋼TP347H，在550C以下該鋼的設(shè)計(jì)許用應(yīng)力約為P22鋼的兩倍。采用P91代替P22作為高溫厚壁管道可大幅度減小 壁厚，從而降低成本并提高機(jī)組運(yùn)行靈活性。 這種鋼已經(jīng)在我國(guó)亞臨界和超臨界 機(jī)組中得到了廣泛的應(yīng)用。P92或同材質(zhì)的F92、T92鋼(9Cr0.5Mo1.8WVNbN )是在P91的基礎(chǔ)上適 當(dāng)降低 Mo 元素的含量，同時(shí)加入 1.8%左右的 W 和微量 B 改良的新型耐熱鋼， 其高溫強(qiáng)度得到了進(jìn)一步提高，最高使用溫度可達(dá)到625C左右。我國(guó)目前在建的超超臨界機(jī)組基本上都采用了 P92鋼作為主汽管道材料。P91、P92這兩種鋼的出現(xiàn)對(duì)電廠的設(shè)計(jì)和運(yùn)行帶來(lái)了很大的益

3、處，但同時(shí) 對(duì)相應(yīng)部件的制造、 安裝帶來(lái)了技術(shù)上的挑戰(zhàn)。 與常規(guī)的碳鋼和低合金耐熱鋼不 同，這兩種馬氏體耐熱鋼的優(yōu)異性能來(lái)自于對(duì)組織的精確控制， 如果在制造和安 裝中沒能嚴(yán)格執(zhí)行正確的工藝， 沒有獲得合適的組織， 或者由于運(yùn)行不當(dāng)對(duì)這種 組織造成的破壞都會(huì)導(dǎo)致高溫強(qiáng)度的顯著下降從而使部件早期失效。由于華能國(guó)際電力股份有限公司在建的電源項(xiàng)目較多，P91、P92鋼的應(yīng)用非常普遍， 且主要用于主蒸汽、 再熱蒸汽管道和聯(lián)箱等重要部件， 在這些部件上 通常有大量的對(duì)接接頭、角焊縫甚至縱向焊縫等，同時(shí)還采用彎頭、彎管、三通 等管件，這些都是長(zhǎng)期運(yùn)行中對(duì)安全影響最大的薄弱環(huán)節(jié)。然而目前有關(guān)P91、P92或者

4、同材質(zhì)的F91、F92材料的國(guó)內(nèi)、國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)過(guò)于籠統(tǒng)，其驗(yàn)收指標(biāo)是僅 從無(wú)超標(biāo)缺陷、不開裂等最基本的要求提出的，沒有充分考慮到P91、P92鋼的成分、組織和性能特點(diǎn)， 無(wú)法保證部件的使用壽命和安全。 為此專門制定本標(biāo)準(zhǔn)， 主要從硬度和金相兩個(gè)角度對(duì) P91、P92鋼焊接接頭和部件提出更明確的技術(shù)指 標(biāo)，作為華能國(guó)際電力股份有限公司所屬電廠在相關(guān)工程合同簽訂與質(zhì)量驗(yàn)收的 技術(shù)依據(jù)。本標(biāo)準(zhǔn)由華能國(guó)際電力股份有限公司工程部提出并歸口。 本標(biāo)準(zhǔn)由西安熱工研究院有限公司負(fù)責(zé)解釋。 本標(biāo)準(zhǔn)主要起草單位：華能國(guó)際電力股份有限公司工程部、西安熱工研究 院有限公司、華能浙江分公司本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人：周榮燦 范長(zhǎng)信

5、陳 平 邵天佑華能電廠 P91、P92 鋼焊接質(zhì)量檢驗(yàn)導(dǎo)則（試行）1. 適用范圍華能國(guó)際電力股份有限公司所屬電廠 P91、P92 鋼管道的制造焊口和現(xiàn)場(chǎng)安 裝焊口的檢驗(yàn)和驗(yàn)收。P91、P92鋼管道、彎管以及F91、F92三通、彎頭、異徑管等管件也可參照 本導(dǎo)則對(duì)母材的要求執(zhí)行。2. 檢驗(yàn)項(xiàng)目與驗(yàn)收焊縫外觀檢查、 光譜分析、無(wú)損檢測(cè)、宏觀金相檢查參照 DL /T 869-2004 火 力發(fā)電廠焊接技術(shù)規(guī)程和DL438-2000火力發(fā)電廠金屬技術(shù)監(jiān)督規(guī)程執(zhí)行。 硬度檢查按本標(biāo)準(zhǔn)第 3 章執(zhí)行，微觀金相檢查按本標(biāo)準(zhǔn)第 4 章執(zhí)行。3. 硬度檢查3.1 檢驗(yàn)范圍和數(shù)量名義管徑大于150mm或壁厚20m

6、m的P91、P92鋼制承壓管道焊接接頭必 須在焊后熱處理后進(jìn)行 100%硬度檢查。其余尺寸的焊接接頭按 5%比例抽檢， 抽檢硬度有異常值時(shí)擴(kuò)大抽檢比例；焊后熱處理記錄顯示異常的焊接接頭進(jìn)行 100%硬度檢查。3.2 測(cè)試儀器現(xiàn)場(chǎng)硬度檢驗(yàn)可采用便攜式硬度計(jì)。硬度計(jì)應(yīng)定期進(jìn)行計(jì)量鑒定并取得計(jì)量鑒定合格證書， 檢驗(yàn)前使用標(biāo)準(zhǔn)硬度 塊進(jìn)行校驗(yàn)，校驗(yàn)合格方能使用。以下條款中規(guī)定的硬度值均系以臺(tái)式布氏硬度計(jì)測(cè)定的數(shù)值。 為避免由便攜 式硬度計(jì)測(cè)量的其他硬度值向布氏硬度轉(zhuǎn)換時(shí)帶來(lái)誤差， 可將硬度在 HB190-250 之間的標(biāo)準(zhǔn)試塊或由P91、P92鋼母材制成的試樣，分別通過(guò)臺(tái)式布氏硬度計(jì)和便攜式硬度計(jì)測(cè)量

7、硬度（均以布氏硬度表示） ，其差值作為該類型硬度向布氏硬 度轉(zhuǎn)換誤差的校正值。3.3 測(cè)試表面制備抽檢的部位可選擇便于打磨的位置， 但如果熱處理過(guò)程中出現(xiàn)超溫等異常情 況，應(yīng)首先在相應(yīng)區(qū)域檢查并適當(dāng)增加檢驗(yàn)部位的數(shù)量。 檢驗(yàn)前將待檢部位包含 焊縫、近縫區(qū)母材在內(nèi)的區(qū)域打磨去除表面氧化皮、脫碳層，通常需磨去0.7-1.2m m,并以120#或更細(xì)的砂輪、砂紙等精磨，表面粗糙度Ra<6.3g。對(duì)焊后熱處理過(guò)程出現(xiàn)各種異常情況的焊接接頭， 應(yīng)在所有控溫加熱區(qū)域各 選擇一處進(jìn)行硬度測(cè)量。3.4 測(cè)試人員和測(cè)試方法測(cè)試人員必須經(jīng)過(guò)專門培訓(xùn)，熟悉測(cè)試儀器的測(cè)試原理、測(cè)試方法。測(cè)試時(shí) 應(yīng)嚴(yán)格遵照相關(guān)的

8、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)以及產(chǎn)品使用說(shuō)明執(zhí)行。測(cè)量的部位包括焊縫、近縫區(qū)母材，同一部位至少測(cè)量 5 點(diǎn)，取其算術(shù)平均 值作為相應(yīng)部位的硬度值。3.5 驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)1. 焊縫金屬的硬度控制范圍最佳為 HB195 HB235，硬度低于HB180或者高于HB250 為不合格。2. P91、P92鋼管母材、管件的硬度范圍最佳為HB190-220,硬度低于HB175或高于 HB250 為不合格。3.6 復(fù)驗(yàn)當(dāng)出現(xiàn)硬度值超標(biāo)時(shí)，應(yīng)首先將該部位再打磨 0.5mm 深重新檢查，如仍不合 格，沿著圓周方向在附近另選擇兩處、沿圓周方向 180°的位置選擇一處（參見 圖 1 ）合計(jì) 3 處重新打磨測(cè)量。如果仍有硬度

9、不合格現(xiàn)象最終判斷為不合格。壬予復(fù)檢位置4. 微觀組織結(jié)構(gòu)P91、P92鋼正常的組織應(yīng)該是完全的回火馬氏體，除了熱影響區(qū)外，母材 和焊縫金屬的馬氏體板條特征明顯（P91、P92鋼在彎管、鍛造、焊接之后的熱 處理過(guò)程中如溫度和升降溫速率控制不當(dāng)容易出現(xiàn)鐵素體、未回火馬氏體、過(guò)度回火的回火索氏體等異常組織，這些組織的存在將導(dǎo)致P91、P92鋼部件的使用壽命大幅度下降）。4.1檢驗(yàn)范圍和數(shù)量名義管徑大于150mm或壁厚20mm的P91、P92鋼制承壓管道按焊接接頭 數(shù)量的10%抽檢；對(duì)硬度超標(biāo)的接頭100%檢驗(yàn)。4.2檢驗(yàn)方法金相制備和觀察按DL/T 884-2004火電廠金相檢驗(yàn)與評(píng)定技術(shù)導(dǎo)則和D

10、L/T652 1998金相復(fù)型技術(shù)工藝導(dǎo)則進(jìn)行；如發(fā)現(xiàn)有鐵素體，其含量（面積比）按網(wǎng)格法放大倍數(shù)250倍在焊縫、熱影響區(qū)、母材各檢查10個(gè)視場(chǎng)，平均值為鐵素體的含量。4.3 驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)1. 焊縫微觀組織必須以馬氏體板條清晰的回火馬氏體為主，否則為不合格；2. 焊縫金屬中的 鐵素體含量不得超過(guò)3%,最嚴(yán)重視場(chǎng)中不得超過(guò)10%;熔 合區(qū)咅鐵素體含量不得超過(guò)10%，最嚴(yán)重的視場(chǎng)不得超過(guò)20%。3. *對(duì)回火馬氏體中出現(xiàn)的少量未回火馬氏體組織, 應(yīng)根據(jù)焊接和焊后熱處理溫 度記錄曲線進(jìn)行判斷，如果工藝正常，未回火馬氏體是焊態(tài)組織中微量殘余 奧氏體經(jīng)熱處理后轉(zhuǎn)變而來(lái)，應(yīng)視為合格;如果經(jīng)過(guò)分析認(rèn)定焊后未完全冷 卻到奧氏體轉(zhuǎn)變終了溫度 Mf 以下，或焊后熱處理時(shí)溫度超過(guò)了下臨界轉(zhuǎn)變溫 度Aci，組織為不合格。*為參考條款。4. P91、P92鋼管、管件母材中的 卜鐵素體含量不超過(guò)1%,最嚴(yán)重視場(chǎng)不得超 過(guò) 3%。5. 建議P91和P92管材和管件（F91、F92）訂貨時(shí)將鋁元素（Al）含量控制在 0.015%以下。5. 不合格品的處理方法5.1 工廠化焊接接頭經(jīng)上述硬度和金相檢驗(yàn)不合格后，首先分析原因，然后進(jìn)行 整體正火回火處理，如無(wú)法實(shí)現(xiàn)，按 5