陕西北元化工集团股份有限公司 陕西榆林 719319
摘要：我厂为4×125MW直接空冷机组，2018-2019年期间，#2机、#4机在运行中，先后发生过主蒸汽管道测温元件套管断裂喷出及裂纹泄漏蒸汽事故。本文着重通过分析事故发生原因，制定出相应处理措施，处理后测点焊接强度得到了有效保证。对于火电厂主蒸汽测温热电偶采取同样安装方式的企业具有借鉴作用。
关键词：主蒸汽；热电偶；焊接；热处理
引言
我厂#2机组于2010年11月建成投产，主蒸汽甲乙侧电动主汽门前后各安装温度测点一个，共四个，型号为WNR2-013T含K分度，主蒸汽管道尺寸为φ351*30，材质为12Cr1MoVG，温度测点套管插入部分为锥体形，外露部分为圆柱形，最大直径φ38mm，最小尺寸φ22mm，材质为TP304，直接垂直插入主蒸汽管道焊接安装，插入深度为130mm。2018年12月15日，机组负荷115MW，主汽压力8.93MPa，机组运行正常。集控室人员突然听到汽机房传来一声异响，初步判断响声来自汽机5米平台区域，怀疑主汽门附近有蒸汽泄漏。在关闭电动主汽门后，漏汽声消失。后来检查，发现甲侧主蒸汽温度套管已断裂飞出，经光谱分析焊缝材质为R317。2019年1月27日，#4机乙侧电动主汽门前温度测点发现轻微泄漏，经检查为焊缝裂纹漏汽。两次事故虽未造成较大影响，但性质恶劣。
1原因分析
1.1经检查发现脱落的套管焊口没有打坡口，切开旁边的另一个套管焊口，同样没有打坡口，且母管为氧焊切割开孔，开孔形状为不规则圆形，套管与母材间最大间隙达10mm，焊接处母材未进行坡口打磨，焊缝内漏焊瘤较多，焊接厚度约为5mm，属于安装质量不过关。
1.2异种钢套管焊缝材质错用R31焊丝或R317焊条，不符合《火力发电厂异种钢技术焊接规范》。
1.3长时间运行后疲劳损伤，造成应力集中，最终导致焊缝断裂飞脱。
1.4焊后未进行热处理，焊缝本身存在较大的应力。
2处理方案
2.1公司为了彻底解决该泄漏问题，经过与设计单位沟通，定于采用增加接管座（与主蒸汽同材质）进行过渡的形式进行热电偶的安装，即先将材质为12Cr1MoV的接管座采用骑座式的安装方式和同材质的主蒸汽管道进行安装焊接，之后将材质为TP304的热电偶套管与12Cr1MoV的接管座进行异种钢的焊接，接管座参数：通径40mm，高度100mm，压力9.81MPa，外径76mm，温度545℃。
2.2接管座和主蒸汽母管焊接时，焊接采用R31焊丝和R317焊条进行焊接，焊前将焊缝两侧母材（接管座和主蒸汽母管）进行预热，预热温度200-300℃，如果不具备电加热条件，亦可采用火焰加热的方法进行预热，采用测温枪进行加热速度及加热温度的监控，预热的升温速度为：200-250℃/h，且不得大于300℃/h，具体焊接工艺参数见表一。
2.3为保证焊后热处理质量，焊接完成后必须做热处理，热处理加热宽度、保温宽度和厚度应符合DL/T819-2012的规定。
热处理曲线：
2.4热电偶和接管座之间的焊接时，由于更换的热电偶材质为TP304，接管座的材质为12Cr1MoV，二者之间的焊接为异种钢焊接，根据DLT 752-2010 《火力发电厂异种钢焊接技术规程》中的要求，当工作温度大于425°C时，TP30和12Cr1MoV的焊接要采用镍基焊条进行焊接，即二者的焊接：焊丝采用ENiCr-3焊丝，电焊条采用ENiCrFe-3，具体焊接工艺参数见表二。
表一：接管座氩弧焊打底、电焊填充盖面焊接工艺参数
2.5热处理结束后进行焊缝检测，外观检测合格后委托专业金属监督人员对焊缝进行着色探伤及X射线探伤，全部符合要求。
3防范措施
3.1立即开展对高温高压蒸汽管道接管座的隐患排查工作，明确责任部门和责任人员，明确排查计划和时间。全面严格核查接管座的图纸资料，对没有任何安装图纸和资料的接管座，尽快联系当时设计单位或厂家核实确认。
3.2对无法从图纸资料判断焊接结构和焊接工艺的接管座，尽快利用机会切开检查确认。
3.3以此为契机，认真普查现场受监金属设备和部件，健全完善金属监督台账清册，健全完善金属监督检查检验计划。
4结束语
经过本次热电偶套管焊接处理，我们不难发现，管座焊接及热处理的质量直接影响着机组安全经济运行，金属及承压设备监督是保证火力发电厂安全运行的一项重要工作，需要耐心细致的进行，本文通过对我厂主蒸汽管道温度测点断裂的分析，并结合我厂处理方案对该类事件处理提供了参考依据。从事金属及承压设备监督的人员认真负起责任，同时各级领导给与适当的支持，相关人员给与适当的配合，监督工作才能真正起到为安全保驾护航的作用。
参考文献：
[1]许江晓，宋利，常剑冰.主蒸汽管道热电偶套管焊缝开裂原因分析，发电技术论坛，2009.
[2]周刘根.主蒸汽管道温度套管裂纹分析及处理，《2012年安徽省焊接技术交流会论文集》.
论文作者:郝二军
论文发表刊物:《基层建设》2019年第18期
论文发表时间:2019/10/15
标签：蒸汽论文; 套管论文; 热电偶论文; 材质论文; 管道论文; 温度论文; 测温论文; 《基层建设》2019年第18期论文;