大容量高參數(shù)機(jī)組高溫高壓設(shè)備監(jiān)造質(zhì)量控制要點(diǎn)

羅江勇，呂新樂(lè)，邊鵬飛

（廣東珠海金灣發(fā)電有限公司，廣東 珠海 519000）

大容量高參數(shù)機(jī)組高溫高壓設(shè)備監(jiān)造質(zhì)量控制要點(diǎn)

羅江勇，呂新樂(lè)，邊鵬飛

（廣東珠海金灣發(fā)電有限公司，廣東 珠海 519000）

通過(guò)采取文件審查、現(xiàn)場(chǎng)見證、停工待檢等方式，從原材料生產(chǎn)到設(shè)備出廠，對(duì)大容量發(fā)電機(jī)組的高溫受熱面及高壓管道設(shè)備進(jìn)行全程監(jiān)造生產(chǎn)，對(duì)常見的問(wèn)題作了列舉說(shuō)明。設(shè)備運(yùn)行半年來(lái)，未發(fā)生一例因制造質(zhì)量問(wèn)題而引起的事故。有效的監(jiān)造管控大大降低了因制造質(zhì)量問(wèn)題而導(dǎo)致的停機(jī)隱患，為類似設(shè)備的制造質(zhì)量控制提供一定參考。

受熱面；高壓管道；監(jiān)造；質(zhì)量控制

隨著20世紀(jì)90年代國(guó)內(nèi)第一臺(tái)超臨界機(jī)組的投產(chǎn)使用［1－2］及國(guó)家環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的持續(xù)提高，效率高、能耗低、排污少的高參數(shù)大容量機(jī)組的應(yīng)用越來(lái)越廣［3－5］。由于容量大、參數(shù)高，一旦發(fā)生事故，對(duì)人身及設(shè)備的危害大，對(duì)機(jī)組經(jīng)濟(jì)性影響顯著［6－7］，因此對(duì)設(shè)備的制造質(zhì)量提出了更高的要求。

目前國(guó)內(nèi)發(fā)電企業(yè)多數(shù)采取委托第三方對(duì)機(jī)組的重要設(shè)備進(jìn)行監(jiān)督制造。但由于無(wú)強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)可循，各承包方對(duì)設(shè)備的具體監(jiān)造方式有所區(qū)別，導(dǎo)致監(jiān)造質(zhì)量控制參差不齊。本文通過(guò)采取文件審查、現(xiàn)場(chǎng)見證、停工待檢等方式，自原材料生產(chǎn)至設(shè)備出廠，對(duì)某600 MW超臨界火力發(fā)電機(jī)組的高溫受熱面及高壓管道進(jìn)行全程監(jiān)造生產(chǎn)，設(shè)備運(yùn)行半年來(lái)，未發(fā)生一例因制造質(zhì)量問(wèn)題而引起的事故。

1 監(jiān)造質(zhì)量控制

1.1 設(shè)計(jì)圖紙審查

設(shè)計(jì)是制造的基礎(chǔ)，合理的設(shè)計(jì)可為后續(xù)的制造及安裝質(zhì)量提供有效的保證。在對(duì)圖紙進(jìn)行審查過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)連接管的最初設(shè)計(jì)焊口位于并排9根管的正中間，如圖1所示。上方有3根管遮擋，下方也有3根新管遮擋，且管與管的橫向間距僅有50 mm，縱向間距也僅有70 mm，可能導(dǎo)致在焊接新焊口時(shí)，導(dǎo)致施焊和拍片檢測(cè)較為困難。通過(guò)對(duì)設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行審查，及時(shí)發(fā)現(xiàn)了該問(wèn)題并提出改進(jìn)，通過(guò)采取焊口后移、錯(cuò)列布置的措施，有效降低了施焊難度，保證了焊接質(zhì)量和無(wú)損檢測(cè)合格率。

1.2 原材料檢驗(yàn)

原材料檢驗(yàn)包括駐廠檢驗(yàn)和入廠檢驗(yàn)2部分，駐廠檢驗(yàn)主要對(duì)熔煉、精煉、連鑄、鍛造等生產(chǎn)工藝和過(guò)程加以控制，以從源頭控制制造質(zhì)量。其中鋼坯精煉控制、鋼坯切頭去除疏松和質(zhì)量差的端部、鋼坯剝皮去除外表面氧化皮及其他雜質(zhì)、鋼坯定心、酸洗、冷軋、無(wú)損檢測(cè)、表檢內(nèi)窺、取樣試驗(yàn)等每一道工序都很重要，有可能影響到最終質(zhì)量，需嚴(yán)格把好每一道工序的質(zhì)量關(guān)。

圖1 焊口布置改進(jìn)

入廠檢驗(yàn)一方面對(duì)原材料廠家提供的合格證、金相報(bào)告、成分表、理化性能試驗(yàn)等文件資料進(jìn)行審查，另一方面需對(duì)到貨按比例抽樣進(jìn)行成分、性能、金相等方面檢驗(yàn)，如發(fā)現(xiàn)異常，擴(kuò)大比例檢測(cè)，以確保到貨質(zhì)量符合要求。

1.3 加工質(zhì)量控制

加工過(guò)程是質(zhì)量控制的主要環(huán)節(jié)，加工過(guò)程中有效的監(jiān)管可減少各隱患缺陷的發(fā)生幾率，提高制造質(zhì)量。加工質(zhì)量控制主要從審查人員資質(zhì)、合理安排加工工序、嚴(yán)格遵守相關(guān)制造標(biāo)準(zhǔn)、加強(qiáng)無(wú)損檢測(cè)、定期設(shè)備檢定等方面控制。

隨著用工成本不斷上漲，各制造廠成本壓力與日俱增，目前多數(shù)制造廠對(duì)數(shù)控機(jī)床工、資深鉗工、高壓焊工等工種較為短缺，為按進(jìn)度完成項(xiàng)目，安排錯(cuò)位工種或不具備相應(yīng)資質(zhì)上崗的事情時(shí)有發(fā)生，給制造質(zhì)量帶來(lái)較大隱患。因此，在監(jiān)造過(guò)程中，需對(duì)如數(shù)控機(jī)床工、高壓焊工、熱處理工等重要工種不定期抽查資質(zhì)，防止無(wú)資質(zhì)或錯(cuò)位工種進(jìn)行工作，以保證加工質(zhì)量。

部分高溫高壓設(shè)備在完成加工后，還需進(jìn)行水壓試驗(yàn)，此時(shí)應(yīng)注意對(duì)保壓壓力、保壓時(shí)間及滲水情況進(jìn)行監(jiān)督檢查。

1.4 焊接質(zhì)量控制

焊接是受熱面、集箱、大管道等設(shè)備加工中不可或缺的一道重要工序，其質(zhì)量的好壞直接決定設(shè)備的最終質(zhì)量。為獲得良好的焊接質(zhì)量，防止由于焊工之間的水平差異影響焊接質(zhì)量的穩(wěn)定性，在焊接工作開始前，需對(duì)待焊工件進(jìn)行焊接評(píng)定工藝，制定出相應(yīng)的施工方案、作業(yè)指導(dǎo)書。焊材使用前應(yīng)確認(rèn)其材質(zhì)成分、力學(xué)性能是否達(dá)標(biāo)，質(zhì)量證明文件是否齊全、有效期限是否合格，干燥度是否符合要求。

在焊接過(guò)程中，應(yīng)注意嚴(yán)格按照工藝評(píng)定要求對(duì)焊接電流、層間溫度等參數(shù)進(jìn)行抽查核對(duì)，防止焊工為追求速度而擅自增大焊接電流、不考慮層間溫度等情況的發(fā)生。預(yù)熱及熱處理前需對(duì)熱處理設(shè)備的檢定有效期、加熱帶的捆扎方式及部位、熱電偶安裝位置進(jìn)行檢查，并經(jīng)點(diǎn)溫儀檢測(cè)合格，方可開始下一步工作，熱處理過(guò)程中應(yīng)注意對(duì)熱處理曲線的跟蹤，不得發(fā)生加熱溫度突升突降的情況。

為保證在后續(xù)進(jìn)行檢驗(yàn)檢修、狀態(tài)評(píng)估、壽命預(yù)測(cè)等工作時(shí)有據(jù)可查，應(yīng)對(duì)高壓設(shè)備的每道焊口建立跟蹤表，對(duì)每一道焊口的焊工、焊接狀況、返修情況、熱處理、無(wú)損檢測(cè)等做好相應(yīng)記錄，以保證焊口100%合格。

1.5 無(wú)損檢測(cè)質(zhì)量控制

無(wú)損檢測(cè)是保證加工質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。由于該工種對(duì)人員的能力要求較高，因此應(yīng)注意對(duì)無(wú)損檢測(cè)人員資質(zhì)進(jìn)行審查，如RT檢測(cè)中，一級(jí)人員可以進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)拍片工作，但不得對(duì)底片進(jìn)行評(píng)定，部分制造廠由于人員缺乏，要求一級(jí)人員既進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)拍片工作，又進(jìn)行底片的評(píng)定工作，存在缺陷漏評(píng)、錯(cuò)評(píng)的隱患。

嚴(yán)格按比例對(duì)待檢部位進(jìn)行抽檢。無(wú)損檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)不同壓力設(shè)備的抽檢數(shù)量要求不同，部分制造廠為降低成本，人為減少抽檢的數(shù)量，導(dǎo)致無(wú)損檢測(cè)代表性不夠，應(yīng)注意對(duì)抽檢的數(shù)量進(jìn)行核對(duì)。

準(zhǔn)確掌握無(wú)損檢測(cè)時(shí)機(jī)。不同的材質(zhì)對(duì)無(wú)損檢測(cè)的時(shí)機(jī)要求不同，如某集箱角焊縫在焊接完成后，還需進(jìn)行整體熱處理，部分制造廠為加快進(jìn)度，在焊接完成后立即進(jìn)行磁粉、超聲探傷工作。由于在后續(xù)的熱處理過(guò)程中可能產(chǎn)生再熱裂紋，故該集箱的無(wú)損檢測(cè)應(yīng)在熱處理完成后進(jìn)行，如將無(wú)損檢測(cè)工序提前，可能導(dǎo)致再熱裂紋無(wú)法檢出，帶來(lái)較大隱患。

合理選用無(wú)損檢測(cè)方式。射線、超聲、渦流、磁粉、滲透等無(wú)損檢測(cè)方式具有各自的特點(diǎn)和盲區(qū)，因此，根據(jù)待檢工件的材質(zhì)、厚度、加工方式等選擇合適的無(wú)損檢測(cè)方式至關(guān)重要，如射線對(duì)體積型缺陷較為敏感，在檢測(cè)可能產(chǎn)生內(nèi)部裂紋的缺陷時(shí)，應(yīng)盡量考慮采用超聲。再如檢測(cè)鐵磁性的表面裂紋或開口缺陷時(shí)，盡量選用磁粉檢測(cè)方式。某電廠在機(jī)組安裝完畢進(jìn)行水壓試驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)集箱角焊縫滲水，于是采用射線、超聲進(jìn)行擴(kuò)大檢測(cè)，未發(fā)現(xiàn)異常，再次水壓試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)繼續(xù)滲漏，后采用磁粉檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)多達(dá)85處角焊縫存在裂紋。因此，根據(jù)待檢工件特點(diǎn)，合理選擇檢測(cè)方式極為重要。

加強(qiáng)檢測(cè)結(jié)果的抽檢。為防止質(zhì)檢部門對(duì)加工質(zhì)量放松要求，應(yīng)不定期對(duì)無(wú)損檢測(cè)過(guò)程及往期結(jié)果進(jìn)行抽查，確保無(wú)損檢測(cè)結(jié)果100%合格。

2 典型問(wèn)題

2.1 荒管酸洗不徹底

在對(duì)軋制車間堆放的鋼管進(jìn)行檢查發(fā)現(xiàn)，部分酸洗不徹底的荒管轉(zhuǎn)到軋制工序，在這些荒管的淺表層有氧化物等雜質(zhì)存在，影響鋼管的最終質(zhì)量（見圖2）。

圖2 荒管酸洗不徹底

對(duì)于該問(wèn)題，應(yīng)對(duì)酸洗后的荒管進(jìn)行分級(jí)，對(duì)不合格的荒管重新酸洗；并加大監(jiān)督檢查力度，避免不合格的荒管流入下一工序。

2.2 金相混晶

在對(duì)不銹鋼受熱面管進(jìn)行抽樣檢查過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)有3個(gè)爐批次的管子存在混晶問(wèn)題（見圖3），部分區(qū)域晶粒度達(dá)到9級(jí)，部分區(qū)域晶粒度5～6級(jí)，晶粒度不一致對(duì)后續(xù)受熱面的氧化皮生成與控制、壽命評(píng)估均帶來(lái)一定影響。

對(duì)于該問(wèn)題，應(yīng)加大取樣比例，對(duì)混晶較為嚴(yán)重的管子進(jìn)行更換，確保晶粒度符合要求。

2.3 直管焊接缺陷

在管子加工車間對(duì)受熱面進(jìn)行抽查時(shí)，發(fā)現(xiàn)部分管子焊口位置存在點(diǎn)狀和線性缺陷，嚴(yán)重影響受熱面質(zhì)量（見圖4）。對(duì)于該類問(wèn)題，應(yīng)嚴(yán)格按照DL／T 869—2004《火力發(fā)電廠焊接技術(shù)規(guī)程》“焊縫外觀檢查質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)”進(jìn)行處理。

圖3 混晶試樣

圖4 管子焊接缺陷

2.4 鋼管表面粗糙度高

對(duì)拉拔的管子進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，發(fā)現(xiàn)部分管子外表面粗糙度較高，不符合標(biāo)準(zhǔn)要求，存在擴(kuò)展為裂紋的隱患（見圖5）。

圖5 外表面粗糙的管子

對(duì)于這部分外表面粗糙度偏高的管子，采取了拋光、新固溶處理，經(jīng)酸洗后，取樣對(duì)金相、力學(xué)性能進(jìn)行抽檢，符合要求。

2.5 坡口清理不干凈

在對(duì)待焊管道進(jìn)行檢查中，發(fā)現(xiàn)某高壓管道進(jìn)行打底焊前，焊口外表面未做打磨，殘留的鐵銹、油污等雜質(zhì)易產(chǎn)生氣孔、夾渣等焊接缺陷（見圖6）。對(duì)于該類問(wèn)題，應(yīng)嚴(yán)格按照DL／T 869—2004《火力發(fā)電廠焊接技術(shù)規(guī)程》規(guī)定，“對(duì)接焊口在組對(duì)前應(yīng)將10～15 mm坡口表面及附近母材（內(nèi)、外壁或正、反面）的油、漆、垢、銹等清理干凈，直至發(fā)出金屬光澤”。

圖6 坡口未清理干凈

2.6 水壓試驗(yàn)保壓時(shí)間不夠

在對(duì)某集箱進(jìn)行水壓試驗(yàn)檢查過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)其保壓時(shí)間僅為1 min，遠(yuǎn)低于標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的5 min，不符合試驗(yàn)要求。當(dāng)即要求重新試驗(yàn)，并對(duì)保壓壓力、水溫、保壓時(shí)間等參數(shù)進(jìn)行嚴(yán)格控制，確保試驗(yàn)符合規(guī)范要求，保證無(wú)制造缺陷遺留。

2.7 受熱面管屏通球不過(guò)

在受熱面管屏進(jìn)行通球試驗(yàn)的過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)部分管子存在通球不過(guò)的問(wèn)題，通球不過(guò)的位置均為焊縫處，經(jīng)割開檢查，發(fā)現(xiàn)焊口內(nèi)部焊瘤超標(biāo)較為嚴(yán)重（見圖7）。打磨清除原焊縫組織后，進(jìn)行重新焊接處理。

圖7 通球不過(guò)的管子

2.8 表檢缺陷

在對(duì)管子進(jìn)行表檢過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)部分管子外表面、內(nèi)表面存在劃傷痕跡，在后續(xù)運(yùn)行過(guò)程中，存在發(fā)展為裂紋隱患（見圖8）。對(duì)劃傷深度≤1 mm的缺陷，用砂紙進(jìn)行打磨處理，對(duì)于深度≥1 mm的劃痕，進(jìn)行切除處理。

3 結(jié)束語(yǔ)

圖8 管子內(nèi)外表面劃傷

監(jiān)督制造作為目前大范圍應(yīng)用的高參數(shù)、大容量機(jī)組設(shè)備的有效監(jiān)管方式，從源頭開始即進(jìn)行設(shè)備的質(zhì)量管控，對(duì)減少高壓設(shè)備因制造缺陷而引起的泄漏失效、保證機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行起著重要的作用。在監(jiān)造過(guò)程中，通過(guò)采取文件審查、現(xiàn)場(chǎng)見證、停工待檢等方式，對(duì)設(shè)備生產(chǎn)過(guò)程的主要生產(chǎn)環(huán)節(jié)進(jìn)行管控，有效保證了設(shè)備的高質(zhì)量、零缺陷。有效的監(jiān)造管控大大降低了因制造質(zhì)量問(wèn)題而導(dǎo)致的停機(jī)隱患，可為類似設(shè)備的制造質(zhì)量控制提供一定參考。

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［7］徐通模，惠世恩，趙欽新，等.中國(guó)鍋爐安全科技研究現(xiàn)狀與發(fā)展［C］.特種設(shè)備安全國(guó)際論壇國(guó)際會(huì)議論文集，2005.

The Control of Manufacturing Supervision Quality of High Temperature and High Pressure Equipments in Supercritical Units

LUO Jiangyong，Lü Xinle，BIAN Pengfei
（Guangdong Zhuhai Jinwan Power Plant Company Limited，Zhuhai，Guangdong 519050，China）

The manufacturing quality of heating surfaces and high pressure pipes for high parameter equipments is supervised by in?spection of documents and on?site withness in the whole construction，some problems appearing in the process of manufacturing are ex?plained.The results show that the manufacturing supervision is successful to obtain a higher quality.It provides a reliable reference for quality control of similar equipment.

heating surface of tubes；high pressure pipes；manufacturing supervision；quality control

TM621

A

1004－7913（2016）12－0017－04

羅江勇（1986），男，碩士，助理工程師，主要從事火力發(fā)電廠鍋爐設(shè)備檢修與管理工作。

2016－09－03）