高温主汽用15X1M1Φ钢接头失效及解决措施

为了研究俄供机组高温运行后的大口径厚壁管道15X1M1Φ钢(对应中国牌号15Cr1Mo1V)在焊接接头出现的大量横向裂纹问题,取样进行了各种宏观、微观检验分析,进行了失效原因分析、多种焊接工艺试验及评定。分析表明:原安装工艺施焊的焊缝金属表现为低塑性、低韧性状态,开裂性质为高温下运行后发生的焊缝再热开裂,并非运行方式所致。根据再热开裂原因,改进了焊条成分并优化了焊接工艺,可有效防止高温运行再热开裂,确保接头的高温热强性能达到设计要求,保障机组安全运行。

某电厂5号机15X1M1Φ钢主蒸汽管道寿命评估

15X1M1Φ钢是原苏联管材,在我国将其作为火力发电厂蒸汽管道使用的经验较少。通过对某电厂累计运行约8万h的15X1M1Φ钢主蒸汽管道割管试验分析,推算其剩余使用寿命,并了解其在高温高压下长期运行后的组织及性能变化规律。

在役15X1M1Φ钢焊接接头早期失效分析及其预防

通过理化检验、裂纹形貌观察,研究了在役15X1M1Φ钢焊接接头裂纹性质及其原因。结果表明,裂纹起源于靠近熔合线的焊缝金属或热影响区粗晶区,可观察到宏观裂纹、微裂纹和空洞3种不同缺陷形貌。根据裂纹产生的位置、过程和形貌特征,可以判断该裂纹为焊接再热裂纹。焊后热处理温度场不合理产生的残余应力,焊接结构导致的强应力集中,支吊架不正常引起的附加应力,服役过程中接头塑性的降低,是导致该裂纹产生的主要原因。优化焊接和焊后热处理工艺以保证接头足够的临界塑性变形能力εc,服役过程中避免和降低应力集中和附加应力以降低接头塑性变形量εp,始终保证εc>εp,以避免具有再热裂纹敏感性的焊接接头服役过程中产生再热裂纹。