660MW超超臨界火力發電機組水冷壁線性缺陷的檢查及處理

摘要：某電廠3、4號機組2臺660MW超超臨界機組，在機組基建期間發現垂直水冷壁管內壁存在大面積線性缺陷。針對此缺陷，業主單位邀請專業公司及單位對其產生的原理、危害及檢驗方法進行了深入的調查和了解，提出了一套檢驗及處理方案。文章針對660MW超超臨界火力發電機組水冷壁制造原始缺陷，特別是水冷壁管在熱軋冷拔過程中產生的線性缺陷，分析其形成原因及危害，尋找合適的檢驗方法和處理措施。

關鍵詞：660MW；超超臨界；火力發電機組；水冷壁；線性缺陷

中圖分類號：TM621 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2014）30-0118-03

某電廠3、4號機組2臺660MW超超臨界機組，在機組基建期間發現垂直水冷壁管內壁存在大面積線性缺陷。針對此缺陷，業主單位邀請專業公司及單位對其產生的原理、危害及檢驗方法進行了深入的調查和了解，提出了一套檢驗及處理方案。

1 概述

2010年1月22日，某電廠4號鍋爐水冷壁前墻右側3個上集箱短管與管屏的對接焊口進行拍片檢查，發現其中9根集箱短管內壁存在線性缺陷，對集箱短管進行擴大拍片抽查，抽查的18根短管中又發現3根存在類似缺陷；對前墻右側5個上集箱相同部位焊縫的RT底片進行復查，再次發現5根集箱短管及1根管屏管子存在上述缺陷。切下一根集箱短管剖開并進行著色檢查，從檢查情況看，該線性缺陷疑似裂紋。2010年2月7日，對4號爐全部到貨的水冷壁集箱進行檢查，共發現39根短管存在線性缺陷，占檢查總數的3.4%；對管屏管子進行檢查，共發現20根管子存在線性缺陷，占檢查總數的1%，分析認為缺陷存在普遍性，急需查找缺陷形成的原因及處理措施。

2 缺陷的金相檢驗

3.2 冷拔內模外表面質量對冷拔成品管內表面質量的影響

正常生產時，冷拔工藝要求所使用的內模表面應光滑、完好。但實際生產中，內模在使用一段時間后，表面會出現不同程度的磨傷和劃痕。試驗對內壁粗糙的管坯在其后冷拔帶芯拔制道次時，分別采用外表光滑的內模和有擦傷、劃痕的內模進行了拉拔，以對比內模外表面質量對成品管內表面質量的影響程度。

3.3 試驗方案

3.4 試驗結果

根據粗糙管坯內表面的金相照片，可以看出管坯的內壁凸凹不平，與宏觀上存在較多的小凹坑是一致的。粗糙管坯帶芯拔制時，內模選用光滑、完好和有劃痕、擦傷兩種情況后的鋼管內壁金相，內壁均存在一定程度的小凹坑。粗糙管坯帶芯拔制道次采用完好內模和劃痕內模后，再次冷拔后的內壁金，兩者的內壁均存在細小的溝槽性線狀缺陷，可以發現，隨著鋼管冷拔道次的增多，原管坯內壁存在的小凹坑不斷地進行了收縮、延長，使其演變成了溝槽，且溝槽的寬度越來越小。內表面較好的管坯使用完好、光滑的冷拔內模定壁道拔制的鋼管內壁金相無細小線狀缺陷，鋼管內壁更平滑。因此，管坯內表面原存在的小凹坑是形成成品管內壁細小線狀缺陷的主要原因，此次內壁發現的細小線性缺陷，主要是由于熱軋頂頭疲勞起皺導致管坯內表面粗糙。根據缺陷形成原因分析，此線性缺陷如兩端沒有，則管子中間也沒有，可減少檢查的工作量。

4 探傷方法的摸索和試驗

按鍋爐廠要求，爐管在使用前應經過探傷檢驗，但根據調查，此批管道存在漏檢，漏檢量約達93噸，制造成品管子數量龐大。根據線性缺陷的危害性及滿足規范要求，需要找出管子內壁大于0.2毫米的所有缺陷并更換有缺陷的管子。為縮短檢驗時間，進行了無損探傷方法的探索和試驗，手動超聲波探傷方法在理論上和實際操作中均是可行的，但費時費力，不符合工程實際。手工超聲波探傷手段作為驗證手段或輔助手段來使用。管子端面金相檢驗方法通過實際試驗證明端部金相試驗方法是可以使用的。該方法缺點是只能排查管子兩端，只適用于沒有安裝的管屏，對3號爐已經安裝并焊接完成的部分無法使用這一方法。另外該方法耗時比較長，不能作為主要檢查手段使用，在切管驗證內壁缺陷深度時，可以采用端面金相檢查方法。超聲波導波的探傷方法國內已有遼寧清河電廠、華能沁北電廠等多家電廠成功運用導波技術檢測出管道（光管）內壁缺陷。沈陽金聯電力科技有限公司已成功將超聲導波檢測方法大量應用到實際檢測工程中，是首家將導波技術大量用于實際檢測工程的專業檢測公司，利用他們的設備和檢測技術對現有管屏進行了實地檢測，并根據不同的檢測結果實際取樣9根，分別是有信號明顯的、沒有信號的、局部有信號的樣管，將檢測后的這些管樣由電廠外送進行金相分析驗證，金相驗證結果表明：檢測信號明顯的，金相檢查有大于0.2毫米的缺陷，沒有檢測信號的，基本沒有缺陷或缺陷很小，而局部有信號的，金相檢查缺陷也小于0.2毫米。以上對比驗證結果表明：沈陽金聯電力科技有限公司的超聲波導波檢測設備和檢測技術可以信任并能夠實際操作，可以在水冷壁管的向火面和背火面分別進行檢測。超聲波導波檢測設備和技術可以作為主要檢測手段對3、4號爐管子內壁缺陷進行檢測，時間可以控制在2周左右，可以被現場所接受。

5 結語

水冷壁線性缺陷的產生源于對管子生產的質量控制不嚴，在后期檢驗中又存在出廠前檢驗的缺失，導致現場工作的被動。在此次的缺陷處理中，利用導波技術檢驗出3、4號機組共84根水冷壁直管存在線性缺陷，共更換840米；水冷壁過渡段彎管42根存在線性缺陷，給予全部更換，同時水冷壁出口集箱短管更換32件。現該兩臺機組已運行3年，未發生因該缺陷而導致爆管事故，但提醒我們在火力發電基建項目中，需督促制造商加強質量管控，同時業主單位也需做好安裝前的產品檢驗，避免在生產中因設備原始缺陷發生故障，同時應多了解和吸收新技術的應用和推廣，如本次的導波檢驗技術的應用，加快了缺陷處理的進程，為工程建設的推進提供了很大幫助。

參考文獻

[1] 焦敬品，何存富，吳斌，費仁元，王秀艷.管道超聲導波檢測技術研究進展[J].實驗力學，2002，（1）.

作者簡介：袁燕明（1981-），男，福建上杭人，廣東紅海灣發電有限公司工程師，研究方向：電廠鍋爐、環保設備的技術和管理。endprint

摘要：某電廠3、4號機組2臺660MW超超臨界機組，在機組基建期間發現垂直水冷壁管內壁存在大面積線性缺陷。針對此缺陷，業主單位邀請專業公司及單位對其產生的原理、危害及檢驗方法進行了深入的調查和了解，提出了一套檢驗及處理方案。文章針對660MW超超臨界火力發電機組水冷壁制造原始缺陷，特別是水冷壁管在熱軋冷拔過程中產生的線性缺陷，分析其形成原因及危害，尋找合適的檢驗方法和處理措施。

關鍵詞：660MW；超超臨界；火力發電機組；水冷壁；線性缺陷

中圖分類號：TM621 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2014）30-0118-03

某電廠3、4號機組2臺660MW超超臨界機組，在機組基建期間發現垂直水冷壁管內壁存在大面積線性缺陷。針對此缺陷，業主單位邀請專業公司及單位對其產生的原理、危害及檢驗方法進行了深入的調查和了解，提出了一套檢驗及處理方案。

1 概述

2010年1月22日，某電廠4號鍋爐水冷壁前墻右側3個上集箱短管與管屏的對接焊口進行拍片檢查，發現其中9根集箱短管內壁存在線性缺陷，對集箱短管進行擴大拍片抽查，抽查的18根短管中又發現3根存在類似缺陷；對前墻右側5個上集箱相同部位焊縫的RT底片進行復查，再次發現5根集箱短管及1根管屏管子存在上述缺陷。切下一根集箱短管剖開并進行著色檢查，從檢查情況看，該線性缺陷疑似裂紋。2010年2月7日，對4號爐全部到貨的水冷壁集箱進行檢查，共發現39根短管存在線性缺陷，占檢查總數的3.4%；對管屏管子進行檢查，共發現20根管子存在線性缺陷，占檢查總數的1%，分析認為缺陷存在普遍性，急需查找缺陷形成的原因及處理措施。

2 缺陷的金相檢驗

3.2 冷拔內模外表面質量對冷拔成品管內表面質量的影響

正常生產時，冷拔工藝要求所使用的內模表面應光滑、完好。但實際生產中，內模在使用一段時間后，表面會出現不同程度的磨傷和劃痕。試驗對內壁粗糙的管坯在其后冷拔帶芯拔制道次時，分別采用外表光滑的內模和有擦傷、劃痕的內模進行了拉拔，以對比內模外表面質量對成品管內表面質量的影響程度。

3.3 試驗方案

3.4 試驗結果

根據粗糙管坯內表面的金相照片，可以看出管坯的內壁凸凹不平，與宏觀上存在較多的小凹坑是一致的。粗糙管坯帶芯拔制時，內模選用光滑、完好和有劃痕、擦傷兩種情況后的鋼管內壁金相，內壁均存在一定程度的小凹坑。粗糙管坯帶芯拔制道次采用完好內模和劃痕內模后，再次冷拔后的內壁金，兩者的內壁均存在細小的溝槽性線狀缺陷，可以發現，隨著鋼管冷拔道次的增多，原管坯內壁存在的小凹坑不斷地進行了收縮、延長，使其演變成了溝槽，且溝槽的寬度越來越小。內表面較好的管坯使用完好、光滑的冷拔內模定壁道拔制的鋼管內壁金相無細小線狀缺陷，鋼管內壁更平滑。因此，管坯內表面原存在的小凹坑是形成成品管內壁細小線狀缺陷的主要原因，此次內壁發現的細小線性缺陷，主要是由于熱軋頂頭疲勞起皺導致管坯內表面粗糙。根據缺陷形成原因分析，此線性缺陷如兩端沒有，則管子中間也沒有，可減少檢查的工作量。

4 探傷方法的摸索和試驗

按鍋爐廠要求，爐管在使用前應經過探傷檢驗，但根據調查，此批管道存在漏檢，漏檢量約達93噸，制造成品管子數量龐大。根據線性缺陷的危害性及滿足規范要求，需要找出管子內壁大于0.2毫米的所有缺陷并更換有缺陷的管子。為縮短檢驗時間，進行了無損探傷方法的探索和試驗，手動超聲波探傷方法在理論上和實際操作中均是可行的，但費時費力，不符合工程實際。手工超聲波探傷手段作為驗證手段或輔助手段來使用。管子端面金相檢驗方法通過實際試驗證明端部金相試驗方法是可以使用的。該方法缺點是只能排查管子兩端，只適用于沒有安裝的管屏，對3號爐已經安裝并焊接完成的部分無法使用這一方法。另外該方法耗時比較長，不能作為主要檢查手段使用，在切管驗證內壁缺陷深度時，可以采用端面金相檢查方法。超聲波導波的探傷方法國內已有遼寧清河電廠、華能沁北電廠等多家電廠成功運用導波技術檢測出管道（光管）內壁缺陷。沈陽金聯電力科技有限公司已成功將超聲導波檢測方法大量應用到實際檢測工程中，是首家將導波技術大量用于實際檢測工程的專業檢測公司，利用他們的設備和檢測技術對現有管屏進行了實地檢測，并根據不同的檢測結果實際取樣9根，分別是有信號明顯的、沒有信號的、局部有信號的樣管，將檢測后的這些管樣由電廠外送進行金相分析驗證，金相驗證結果表明：檢測信號明顯的，金相檢查有大于0.2毫米的缺陷，沒有檢測信號的，基本沒有缺陷或缺陷很小，而局部有信號的，金相檢查缺陷也小于0.2毫米。以上對比驗證結果表明：沈陽金聯電力科技有限公司的超聲波導波檢測設備和檢測技術可以信任并能夠實際操作，可以在水冷壁管的向火面和背火面分別進行檢測。超聲波導波檢測設備和技術可以作為主要檢測手段對3、4號爐管子內壁缺陷進行檢測，時間可以控制在2周左右，可以被現場所接受。

5 結語

水冷壁線性缺陷的產生源于對管子生產的質量控制不嚴，在后期檢驗中又存在出廠前檢驗的缺失，導致現場工作的被動。在此次的缺陷處理中，利用導波技術檢驗出3、4號機組共84根水冷壁直管存在線性缺陷，共更換840米；水冷壁過渡段彎管42根存在線性缺陷，給予全部更換，同時水冷壁出口集箱短管更換32件。現該兩臺機組已運行3年，未發生因該缺陷而導致爆管事故，但提醒我們在火力發電基建項目中，需督促制造商加強質量管控，同時業主單位也需做好安裝前的產品檢驗，避免在生產中因設備原始缺陷發生故障，同時應多了解和吸收新技術的應用和推廣，如本次的導波檢驗技術的應用，加快了缺陷處理的進程，為工程建設的推進提供了很大幫助。

參考文獻

[1] 焦敬品，何存富，吳斌，費仁元，王秀艷.管道超聲導波檢測技術研究進展[J].實驗力學，2002，（1）.

作者簡介：袁燕明（1981-），男，福建上杭人，廣東紅海灣發電有限公司工程師，研究方向：電廠鍋爐、環保設備的技術和管理。endprint

摘要：某電廠3、4號機組2臺660MW超超臨界機組，在機組基建期間發現垂直水冷壁管內壁存在大面積線性缺陷。針對此缺陷，業主單位邀請專業公司及單位對其產生的原理、危害及檢驗方法進行了深入的調查和了解，提出了一套檢驗及處理方案。文章針對660MW超超臨界火力發電機組水冷壁制造原始缺陷，特別是水冷壁管在熱軋冷拔過程中產生的線性缺陷，分析其形成原因及危害，尋找合適的檢驗方法和處理措施。

關鍵詞：660MW；超超臨界；火力發電機組；水冷壁；線性缺陷

中圖分類號：TM621 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2014）30-0118-03

某電廠3、4號機組2臺660MW超超臨界機組，在機組基建期間發現垂直水冷壁管內壁存在大面積線性缺陷。針對此缺陷，業主單位邀請專業公司及單位對其產生的原理、危害及檢驗方法進行了深入的調查和了解，提出了一套檢驗及處理方案。

1 概述

2010年1月22日，某電廠4號鍋爐水冷壁前墻右側3個上集箱短管與管屏的對接焊口進行拍片檢查，發現其中9根集箱短管內壁存在線性缺陷，對集箱短管進行擴大拍片抽查，抽查的18根短管中又發現3根存在類似缺陷；對前墻右側5個上集箱相同部位焊縫的RT底片進行復查，再次發現5根集箱短管及1根管屏管子存在上述缺陷。切下一根集箱短管剖開并進行著色檢查，從檢查情況看，該線性缺陷疑似裂紋。2010年2月7日，對4號爐全部到貨的水冷壁集箱進行檢查，共發現39根短管存在線性缺陷，占檢查總數的3.4%；對管屏管子進行檢查，共發現20根管子存在線性缺陷，占檢查總數的1%，分析認為缺陷存在普遍性，急需查找缺陷形成的原因及處理措施。

2 缺陷的金相檢驗

3.2 冷拔內模外表面質量對冷拔成品管內表面質量的影響

正常生產時，冷拔工藝要求所使用的內模表面應光滑、完好。但實際生產中，內模在使用一段時間后，表面會出現不同程度的磨傷和劃痕。試驗對內壁粗糙的管坯在其后冷拔帶芯拔制道次時，分別采用外表光滑的內模和有擦傷、劃痕的內模進行了拉拔，以對比內模外表面質量對成品管內表面質量的影響程度。

3.3 試驗方案

3.4 試驗結果

根據粗糙管坯內表面的金相照片，可以看出管坯的內壁凸凹不平，與宏觀上存在較多的小凹坑是一致的。粗糙管坯帶芯拔制時，內模選用光滑、完好和有劃痕、擦傷兩種情況后的鋼管內壁金相，內壁均存在一定程度的小凹坑。粗糙管坯帶芯拔制道次采用完好內模和劃痕內模后，再次冷拔后的內壁金，兩者的內壁均存在細小的溝槽性線狀缺陷，可以發現，隨著鋼管冷拔道次的增多，原管坯內壁存在的小凹坑不斷地進行了收縮、延長，使其演變成了溝槽，且溝槽的寬度越來越小。內表面較好的管坯使用完好、光滑的冷拔內模定壁道拔制的鋼管內壁金相無細小線狀缺陷，鋼管內壁更平滑。因此，管坯內表面原存在的小凹坑是形成成品管內壁細小線狀缺陷的主要原因，此次內壁發現的細小線性缺陷，主要是由于熱軋頂頭疲勞起皺導致管坯內表面粗糙。根據缺陷形成原因分析，此線性缺陷如兩端沒有，則管子中間也沒有，可減少檢查的工作量。

4 探傷方法的摸索和試驗

按鍋爐廠要求，爐管在使用前應經過探傷檢驗，但根據調查，此批管道存在漏檢，漏檢量約達93噸，制造成品管子數量龐大。根據線性缺陷的危害性及滿足規范要求，需要找出管子內壁大于0.2毫米的所有缺陷并更換有缺陷的管子。為縮短檢驗時間，進行了無損探傷方法的探索和試驗，手動超聲波探傷方法在理論上和實際操作中均是可行的，但費時費力，不符合工程實際。手工超聲波探傷手段作為驗證手段或輔助手段來使用。管子端面金相檢驗方法通過實際試驗證明端部金相試驗方法是可以使用的。該方法缺點是只能排查管子兩端，只適用于沒有安裝的管屏，對3號爐已經安裝并焊接完成的部分無法使用這一方法。另外該方法耗時比較長，不能作為主要檢查手段使用，在切管驗證內壁缺陷深度時，可以采用端面金相檢查方法。超聲波導波的探傷方法國內已有遼寧清河電廠、華能沁北電廠等多家電廠成功運用導波技術檢測出管道（光管）內壁缺陷。沈陽金聯電力科技有限公司已成功將超聲導波檢測方法大量應用到實際檢測工程中，是首家將導波技術大量用于實際檢測工程的專業檢測公司，利用他們的設備和檢測技術對現有管屏進行了實地檢測，并根據不同的檢測結果實際取樣9根，分別是有信號明顯的、沒有信號的、局部有信號的樣管，將檢測后的這些管樣由電廠外送進行金相分析驗證，金相驗證結果表明：檢測信號明顯的，金相檢查有大于0.2毫米的缺陷，沒有檢測信號的，基本沒有缺陷或缺陷很小，而局部有信號的，金相檢查缺陷也小于0.2毫米。以上對比驗證結果表明：沈陽金聯電力科技有限公司的超聲波導波檢測設備和檢測技術可以信任并能夠實際操作，可以在水冷壁管的向火面和背火面分別進行檢測。超聲波導波檢測設備和技術可以作為主要檢測手段對3、4號爐管子內壁缺陷進行檢測，時間可以控制在2周左右，可以被現場所接受。

5 結語

水冷壁線性缺陷的產生源于對管子生產的質量控制不嚴，在后期檢驗中又存在出廠前檢驗的缺失，導致現場工作的被動。在此次的缺陷處理中，利用導波技術檢驗出3、4號機組共84根水冷壁直管存在線性缺陷，共更換840米；水冷壁過渡段彎管42根存在線性缺陷，給予全部更換，同時水冷壁出口集箱短管更換32件。現該兩臺機組已運行3年，未發生因該缺陷而導致爆管事故，但提醒我們在火力發電基建項目中，需督促制造商加強質量管控，同時業主單位也需做好安裝前的產品檢驗，避免在生產中因設備原始缺陷發生故障，同時應多了解和吸收新技術的應用和推廣，如本次的導波檢驗技術的應用，加快了缺陷處理的進程，為工程建設的推進提供了很大幫助。

參考文獻

[1] 焦敬品，何存富，吳斌，費仁元，王秀艷.管道超聲導波檢測技術研究進展[J].實驗力學，2002，（1）.

作者簡介：袁燕明（1981-），男，福建上杭人，廣東紅海灣發電有限公司工程師，研究方向：電廠鍋爐、環保設備的技術和管理。endprint