摘要：火力发电厂金属焊接技术的质量水平，关系到整个电站机组是否能够正常运行。所以，电厂金属焊接质量高低是很重要的因素。本篇论文分析了发电厂金属焊接工艺缺陷产生的原因，并对金属部件的失效进行分析，提出了具体的实施措施，能有效改善这些情况。
关键词：电厂焊接缺陷；受监部件失效；监督措施
我们必须直视金属焊接技术的缺陷。既要提高金属焊接人员的专业素质和焊接技术水平，又要及时解决电厂金属焊接存在的缺陷，以提高金属焊接的质量，保证电厂安全稳定运行。发电厂金属焊接常见的缺陷是焊接裂纹、未焊透和未熔合。由于这些焊接缺陷的原因和特点不大相同，针对这些问题所采取的解决办法也不相似。
一、火力发电厂焊接缺陷与解决办法
1.裂纹缺陷
在电厂的金属焊接过程中，裂纹缺陷是最严重的焊接缺陷。工作人员要尽量避免金属焊接中出现的裂纹缺陷。在金属焊接工业中，为了修复裂纹缺陷，通常需要采用不同的检测方法对焊接质量进行检测。金属焊接中的裂纹缺陷通常分为热裂纹和冷裂纹。在电厂的金属焊接过程中，这种故障引起了母材的不均匀载荷。2.解决办法
应采取适当措施，修补发电厂金属焊接技术的缺陷。第一，完善电厂金属焊接技术文件；第二，要重视对金属焊接材料的管理；第三，培训金属焊接操作人员；最后，要对金属焊接的质量进行检查。对于火电厂金属焊接技术的施工来说，焊接工艺是火电厂金属焊接质量控制中最关键的环节。除采用相关技术外，还应组织有关技术专家及时研究金属焊接过程中出现的问题，提出最可行的解决方案，记录金属焊接缺陷及处理方法。为了提高我国电站金属焊接技术水平，必须实施有效的质量控制才能达到我们预期的效果。
二、金属部件主要失效部位
1.过热器管
过热器管定位块和屏式过热器管定位块断裂是300MW及以上机组的故障部位。600 MW机组末级过热器悬吊管定位块开裂尤为明显。此外，还有顶棚过热器管拉裂，定位块和管道机械磨损等情况存在。
2.省煤器管
省煤器管故障主要为125MW机组前隔墙下集箱短管焊缝开裂，前隔墙省煤器烟道挡板开裂，前、后隔墙及旁路省煤器支撑板开裂。旁路省煤器管烟气磨损和焊接电阻开裂，200MW省煤器管焊接质量和集箱角焊缝焊接质量问题。
3.再热器管
各机组存在再热器管的角焊缝和对接焊缝泄漏。300MW及以上机组高温再热器中间环下弯头经常发生过热管爆管的现象。在异种钢焊接部位，高温再热器管座开裂，低中弯头以及下弯头磨损，低温再热器管中间环下弯头过热，200MW机组低温再热器管水平烟气被破坏这些都是影响因素。
4.水冷壁管
125MW机组角部燃烧器与水冷壁焊缝拉开，水冷壁坡口连接拉开，吹灰器附近受损，高热负荷区水冷壁管对火侧的高温腐蚀和氢腐蚀，以及槽钢、疏板和水冷壁管被拉开。
5.炉外管
过热器集箱排水管、高导电性排水管、主蒸汽阀前排水管焊、汽包水位计一次阀前焊、温鼓试验点焊、水冷壁底集箱固定排管焊、主蒸汽流量平衡角焊缝泄漏、高压调节阀压力引出管与支撑吊架连接处焊缝泄漏，主蒸汽旁路漏泄管腐蚀、鼓装管内壁腐蚀，高压调节门后排水管弯头泄漏、主蒸汽和再热段排水管角焊缝热疲劳开裂、再热器角焊缝与排气管座热疲劳开裂等。
6.集汽包
300 MW机组手孔密封焊缝开裂，125 MW机组再热器微喷减温器热疲劳开裂，汽包和再热器集箱安全阀角焊缝泄漏。
三、金属部件主要失效部位原因分析
1.焊接质量
焊接泄漏与结构应力、焊接工艺、焊工技术水平、焊接检验质量等有关。焊接质量差主要集中在外管的焊接质量和集箱的角焊缝。其原因有很多，首先角焊缝是用于制造焊缝，而外管焊接是用于安装焊接。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆如果没有有效的检测方法来检查角焊缝，就会存在隐患。电厂外管的点检质量证明了这一点。在一些电厂中，外管焊缝点检合格率仅为20%。其次，漏焊往往处于结构应力更复杂的应力变化和应力集中的部位。一些焊缝泄漏主要是由于结构不良和过大的应力引起的。例如，125MW机组主蒸汽流量平衡缸角焊缝的泄漏主要是由管架和吊架的失效引起的。
2.焊缝拉裂
附焊件拉裂的主要原因是焊缝缺乏有效检查造成的结构应力。600MW机组末级过热器管夹熔合线泄漏、200MW机组省煤器管鳍片开裂等都是由焊接质量引起的。125MW机组水冷壁角波纹管的撕裂、前隔壁省煤器烟道挡板的撕裂，前、后隔壁挡板及支座的撕裂等与管道连接部位结构不良、膨胀不畅都跟这有关。
3.过热
过热是由于壁温超过允许极限温度时，微结构的变化和允许应力的减小引起的。在内应力作用下，管的塑性变形导致爆管的后果。长时间过热是因为异物堵塞和烟气温度偏差。由于螺栓、锁、钢板、焊条、焊纸、钢球等异物的堵塞，新建机组多次发生过热爆管。200MW机组炉膛出口左右烟气温度偏差较大，达到100摄氏度左右，会造成多次过热爆裂。
4.热疲劳
热疲劳裂纹主要是由冷凝水回流引起的温度周期性变化，如125 MW机组再热器对角管的角焊缝开裂以及600 MW再热器管角焊缝开裂均是由热疲劳引起的。
5.磨损
主要是飞灰磨损、蒸汽吹损和机械磨损。其中，烟气流速的影响最为严重，磨损量与速度是幂函数关系。在烟气通道中，烟气速度极高，有时比平均流速高3-4倍，磨损大几十倍。同时，走廊内飞灰浓度随烟气流速的增加而增加。飞灰磨损主要集中在尾部烟道，容易形成烟气通道。蒸汽吹损主要是指吹灰器造成的吹损和管道对附近管道的吹损。吹灰器的吹损与吹灰器的频率、吹灰器的正常运行以及蒸汽是否带水有关。机械磨损主要由管道间的碰撞引起，如水冷定位管与屏式过热器管之间的摩擦。
6.腐蚀
水冷壁管的高温腐蚀主要由燃煤含硫量高、炉内燃烧条件差、燃烧区火焰粘附、烟气缺氧、腐蚀性气体和还原性气体等引发。高温腐蚀是我省高温负荷区125MW机组燃烧室中常见的一种腐蚀现象。
四、对金属部件的监督措施
1.对焊接质量的管理
我建议分期对电厂的炉外管焊口、联箱短管角焊缝和附焊件焊缝进行检测。建议新建机组对安装焊缝进行100%RT或UT检验，并对主阀前炉外炉管焊口进行100%RT或UT检验，对制造焊口也要100%无损检验，包括联箱的角焊缝，要求电厂100%次无损检测，严格保证检验质量，才能有效管理。
2.对设备结构的修改
有的设备有结构性的通病，电厂应重点对这些设备进行改造，尽量在设计的时候，就对这些有问题的部件进行改良，防止后续不良后果的出现。
3.对管子温度的调节
某些管子因为各种原因出现过度发热现象，所以要把控制造、安装、检修这几个环节可能出现的问题。应该把节流圈位置、管系中内径变化、进口联箱位置作为重点对象，反复检查，以免出现纰漏。
结束语
总的来说，如果想要避免金属部件失效的情况，就要加强对金属设备的监控，完善技术管理，保证在各个环节对质量都能严格把关。因为不管哪个环节出现漏洞，都会导致事故的发生。为了避免金属部件失效这种情况的出现，要尽早做准备，细致对待工作，掌握金属部位的规律，发现问题，做好预防措施，就能较好的阻挡故障的发生和扩大。
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论文作者:李元城
论文发表刊物:《电力设备》2018年第33期
论文发表时间:2019/5/16
标签：金属论文; 机组论文; 省煤器论文; 电厂论文; 缺陷论文; 烟气论文; 裂纹论文; 《电力设备》2018年第33期论文;