新建機(jī)組制造質(zhì)量存在的問(wèn)題及應(yīng)對(duì)措施

韓德斌,樊 偉

（1.東北電力科學(xué)研究院有限公司,遼寧 沈陽(yáng) 110006;2.華能營(yíng)口熱電有限責(zé)任公司,遼寧 營(yíng)口 115003）

在DL647—2004《電站鍋爐壓力容器檢驗(yàn)規(guī)程》中,要求對(duì)新建機(jī)組鍋爐壓力容器承重承壓部件的制造質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)督檢驗(yàn),對(duì)各部件的檢驗(yàn)內(nèi)容和比例都有明確要求。東北電力科學(xué)研究院有限公司金屬所自1989年華能大連電廠1號(hào)、2號(hào)機(jī)組商檢開始進(jìn)行發(fā)電設(shè)備制造質(zhì)量檢驗(yàn)工作,完成了遼寧省和內(nèi)蒙古東部地區(qū)90%以上新建大型發(fā)電機(jī)組的制造質(zhì)量前檢工作（135MW循環(huán)流化床機(jī)組到1 000 MW超超臨界機(jī)組）。前檢工作的主要內(nèi)容包括設(shè)備出廠資料審核、設(shè)備外觀、設(shè)備結(jié)構(gòu)及幾何尺寸檢查、設(shè)備壁厚檢查、設(shè)備材質(zhì)復(fù)查、設(shè)備硬度抽查、設(shè)備焊接質(zhì)量抽查等項(xiàng)目。

1 新建機(jī)組前檢中存在問(wèn)題

1.1 主要承重部件焊接質(zhì)量不合格

a.鍋爐大板梁主焊縫存在表面裂紋、鋼板中間有分層、未焊透、未熔合、角縫焊角尺寸不符合設(shè)計(jì)等缺陷。如阜新清河門電廠鍋爐大板梁2V 34 -3-0端部筋板和翼板、腹板連接角縫焊角尺寸偏?。?V34-3-0設(shè)計(jì)為20 mm,實(shí)際為16～19 mm）。

b.汽包U型吊桿硬度偏高、存在裂紋。如金山熱電南票發(fā)電廠發(fā)現(xiàn)貨號(hào)為2V15 1/3的4根吊桿硬度為255～298 HB,根據(jù)GB/T 3077—1999《合金結(jié)構(gòu)鋼》的要求,30CrMoA的硬度應(yīng)在229 HB以下。內(nèi)蒙古上都發(fā)電廠2號(hào)汽包吊桿內(nèi)部存在裂紋700～900mm。

1.2 主要承壓部件焊接質(zhì)量不合格

a.受熱面存在凹坑、焊縫未焊滿、厚度減薄、橢圓度超標(biāo)、焊口存在密集氣孔、焊縫根部未焊透等問(wèn)題（見圖1～圖4）。

b.聯(lián)箱中有眼鏡片、磨頭等易發(fā)生堵塞爆管的物品;存在聯(lián)箱管座開裂、端部接管變形、焊縫未熔合缺陷（見圖5、圖6）。

c.壓力容器存在表面凹坑、焊縫開焊、除氧器焊縫未焊透及裂紋等缺陷（見圖7、圖8）。

d.四大管道管口嚴(yán)重變形、管道存在氧化皮、表面裂紋、焊縫裂紋等缺陷（見圖9、圖10）。

1.3 重要承壓部件與設(shè)計(jì)圖樣不符

在通遼盛發(fā)電廠、內(nèi)蒙古金橋電廠發(fā)現(xiàn)汽包封頭壁厚與設(shè)計(jì)圖樣不符,達(dá)不到設(shè)計(jì)壁厚。內(nèi)蒙古金橋電廠過(guò)熱器包墻聯(lián)箱焊縫及焊縫附近壁厚與設(shè)計(jì)圖樣不符。阜新清河門水冷屏下聯(lián)箱2V27-2-0、下降管分配聯(lián)箱2V26-31-0坡口設(shè)計(jì)形式不合理。莊河電廠1號(hào)機(jī)組發(fā)電機(jī)大軸誤開中心孔,由于發(fā)現(xiàn)及時(shí)避免了設(shè)備的先天缺陷。

1.4 螺栓材質(zhì)超標(biāo)

白音華電廠新建2×600 MW機(jī)組每臺(tái)機(jī)組原有汽缸高溫螺栓152條,制造廠補(bǔ)充94條,備件45條,2臺(tái)機(jī)組合計(jì)582條。除8條螺栓材質(zhì)為2Cr2NiMo1W1V外,其余螺栓材質(zhì)均為20Cr1Mo1VTiB。安裝過(guò)程中20Cr1Mo1VTiB螺栓斷裂2條,經(jīng)金相分析螺栓材質(zhì)存在問(wèn)題,分別為粗晶和夾雜物超標(biāo)（見圖11、圖12）。

1.5 管道原始材料缺陷

元寶山電廠4號(hào)機(jī)組爐外管母材18根管子上發(fā)現(xiàn)有重皮缺陷。清河門電廠3號(hào)機(jī)1根導(dǎo)汽管（Φ219×30mm）母材存在長(zhǎng)約200mm、深約20 mm裂紋;另有2根導(dǎo)汽管分別存在內(nèi)壁裂紋和夾雜。清河發(fā)電廠主蒸汽管道（P91）母材端部存在裂紋。

1.6 錯(cuò)用材質(zhì)問(wèn)題嚴(yán)重

白音華電廠低溫過(guò)熱器異種鋼對(duì)接有8處錯(cuò)用材質(zhì);沈煤集團(tuán)紅陽(yáng)熱電廠2號(hào)爐中過(guò)一出口集箱、中過(guò)二入口集箱筒體設(shè)計(jì)材質(zhì)為12Cr1MoVG,現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)筒體為12Cr2MoG;中電投撫順熱電廠中壓主汽門及調(diào)速汽門大部分螺母光譜檢驗(yàn)成分與設(shè)計(jì)不符（設(shè)計(jì)為1Cr5Mo,檢驗(yàn)結(jié)果為25Cr2MoV）。

1.7 機(jī)側(cè)檢驗(yàn)主要問(wèn)題

機(jī)側(cè)檢驗(yàn)主要發(fā)現(xiàn)軸瓦脫胎（見圖13）與葉片外環(huán)根部角焊縫裂紋（見圖14）。

2 制造質(zhì)量不佳產(chǎn)生原因

2.1 未嚴(yán)格執(zhí)行相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)

在承重部件檢驗(yàn)中存在許多超標(biāo)缺陷,如在大板新建項(xiàng)目中主梁、主柱存在未熔合缺陷,原因?yàn)榘粗圃靻挝惶峁z驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)焊縫只進(jìn)行表面檢驗(yàn)如磁粉滲透或表面著色,而電力行業(yè)要求進(jìn)行超聲或射線探傷檢驗(yàn)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)80%存在未熔合缺陷。

2.2 未嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行制造

部分聯(lián)箱接管座、受熱面錯(cuò)用材質(zhì),壓力容器、管道結(jié)構(gòu)尺寸、壁厚不符合設(shè)計(jì)要求,螺栓金相組織、硬度不符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),四大管道焊縫及母材硬度超標(biāo)等一系列問(wèn)題說(shuō)明產(chǎn)品未嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行制造。更為嚴(yán)重的是出廠前也未進(jìn)行嚴(yán)格的相關(guān)檢驗(yàn)。

2.3 制造過(guò)程中焊接質(zhì)量存在問(wèn)題嚴(yán)重

如通遼盛發(fā)電廠省煤器管在組排時(shí)焊接線能量控制不當(dāng),焊接角度偏向鰭片處,造成根部未焊透并將省煤器管壁熾穿,形成條形孔洞,熔合線處組織呈柱狀,且組織變化明顯。

2.4 管材供貨或熱處理過(guò)程中存在原始缺陷

清河電廠高溫再熱器管排裂管宏觀照片顯示裂紋沿軸向經(jīng)打磨外表面,發(fā)現(xiàn)裂紋是由外向內(nèi)發(fā)展并已裂透,斷口沒(méi)有新碴,表面附著高溫氧化層。該裂紋宏觀形貌平直,斷口表面已高溫氧化,微觀斷口沿晶界開裂,表明管材在供貨形態(tài)已形成原始裂紋。

2.5 運(yùn)輸過(guò)程和安裝現(xiàn)場(chǎng)保管不當(dāng)造成變形

在現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)許多受熱面、集箱接管座、壓力容器外表面出現(xiàn)變形、凹坑等。其原因?yàn)樵谶\(yùn)輸過(guò)程中野蠻吊裝、貨物擠壓造成,也有到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)保管不當(dāng)造成。

3 應(yīng)對(duì)措施

3.1 嚴(yán)格審查設(shè)計(jì)資料

嚴(yán)格審查設(shè)計(jì)、制造資料,確保資料的科學(xué)性和完整性。設(shè)備的設(shè)計(jì)、制造應(yīng)符合技術(shù)規(guī)程的要求,應(yīng)嚴(yán)格設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行出廠檢驗(yàn)。

3.2 原始材料入廠前進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)

制造前應(yīng)按照J(rèn)B/T 3375進(jìn)行入廠檢驗(yàn)并做好記錄。均應(yīng)進(jìn)行100%無(wú)損探傷,如生產(chǎn)廠家已進(jìn)行100%無(wú)損探傷檢查,鍋爐制造廠對(duì)每批鋼管至少抽查5%。制造后應(yīng)逐根、逐條進(jìn)行光譜檢驗(yàn)并做好記錄。建議今后對(duì)新管進(jìn)行100%渦流無(wú)損探傷檢查,確保消除原始裂紋缺陷。

3.3 產(chǎn)品出廠前進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)

產(chǎn)品出廠前必須進(jìn)行嚴(yán)格的外觀檢查,不允許存在裂紋、撞傷、折皺、壓扁、分層、腐蝕,內(nèi)部不得有銹蝕、雜物和積水,管接頭、管口必須嚴(yán)密密封。承壓部件在出廠前（或現(xiàn)場(chǎng)安裝前）每排受熱面應(yīng)按規(guī)定進(jìn)行水壓試驗(yàn),保證制造質(zhì)量達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)要求。

3.4 把好焊接質(zhì)量關(guān)

焊接在新建電廠設(shè)備制造具有非常關(guān)鍵的作用,在焊接施工過(guò)程中,嚴(yán)格按照《火力發(fā)電廠施工及驗(yàn)收技術(shù)規(guī)范——焊接篇》進(jìn)行施焊是保證焊接質(zhì)量的根本方法。不合格焊口及焊接質(zhì)量事故的處理應(yīng)確定妥善的處理辦法,并存檔備查。

3.5 加強(qiáng)運(yùn)輸過(guò)程和安裝現(xiàn)場(chǎng)管理

加強(qiáng)運(yùn)輸過(guò)程管理,避免出現(xiàn)受熱面、集箱接管座、壓力容器外表面出現(xiàn)變形、凹坑等。到達(dá)安裝現(xiàn)場(chǎng)后,設(shè)定專門存放區(qū)并有專人管理。

新建機(jī)組在安裝前進(jìn)行制造質(zhì)量檢驗(yàn),如在運(yùn)行后才發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,特別是無(wú)法修復(fù)的缺陷,就有可能造成重大經(jīng)濟(jì)損失或發(fā)生重大機(jī)組安全事故,因此,加強(qiáng)新建機(jī)組設(shè)備制造質(zhì)量檢驗(yàn)工作是非常必要的。