超厚P92焊口热处理方案

超厚P92焊口热处理方案
张永先  邓同喜
山东电力建设第二工程公司，山东省莱州市金城镇海北嘴华电莱州电厂山东电建二公司 261441；
摘要：本文以借鉴国内其他施工单位对于超厚P92钢成功热处理施工方案为基础，通过我们对于该焊口热处理工艺的分析和认知，提出新的施工方案。由于该焊口厚度达到143mm，集箱管壁更厚，所以我们在制定热处理方案的时候十分慎重。在保证设备安全的基础上，尽量优化热处理施工方案。关键词：超厚；P92焊口；热处理
1 前言
近年来国内火电装机向着大容量、大参数集约化方向发展，一大批600MW或1000MW级超超临界机组投产或正在兴建中。而P92钢是目前最适合超超临界机组主汽、热段及高中导汽耐高温高压的钢材。大家通过不断的接触和摸索，对于P92钢已不在陌生，焊接技术日臻成熟。通过对焊接过程控制，控制焊缝厚度、控制层间温度，我们可以已经获得比较理想的金属晶体和结晶方式。那么下一个环节就是通过焊后热处理，使焊缝内部到应力状态平衡、金相组织细化、氢含量降到最低的一种状态，确保焊缝在高温高压介质运行下安全使用。
2 焊后热处理的应用
P92钢为高合金马氏体钢。该钢焊接后，熔敷金属由高温区迅速冷却到几百度，基体组织经历多次转变。首先由δ-Fe转变为γ-Fe；温度降低然后由γ-Fe又转变为α-Fe。马氏体开始转变温度Ms约为400℃左右，转变终了温度Mf约为100℃左右。在不断的组织转变过程中，由于晶体结构形式是不一样的，晶体的体积也在不断的变化，所以晶体内部产生的组织应力也比较复杂。此外，包括设备在焊接过程中产生的热应力，形成十分复杂的应力场。同时残余氢聚集在焊缝表面，无法逸出，产生氢脆（白点）。如果这些应力得不到及时释放，存在应力集中点（夹渣、气孔或白点集中区域）的话，就会产生破坏性的宏观缺陷，特别是裂纹缺陷等。因此，P92钢焊后冷却到80℃～100℃，恒温两个小时，待马氏体完全转变后升温进行热处理。如焊口不能及时进行热处理，就必须进行后热处理。
3 针对P92钢不同的热处理工艺
在新的热处理行业标准未出版前，《火力发电厂焊接热处理技术规程》DL/T819－2002对于马氏体钢热处理并未有明确的工艺指导。现场施工一般参照国电焊接信息网《T/P92钢焊接指导性工艺》和各公司制定工艺评定指导现场施工。然而大家各自的理解和现场施工的一些细节又不尽相同，主要体现在升降温速度的选择和恒温时间的确定。在《T/P92钢焊接指导性工艺》中明确升降温速度：80℃/h～150℃/h；而根据《火力发电厂焊接热处理技术规程》DL/T819－2002，升降温速度为6250/δ℃/h。因此，现场施工中大家对一些大径厚壁管设定的升降温速度存在偏差。
4 工程实例
辽宁绥中发电厂二期2×1000MW机组和宁夏灵武电厂二期2×1000MW机组中高温过热器出口集箱规格均为φ711.2×143。其中辽宁绥中发电厂二期2×1000MW机组选择的热处理参数为：恒温温度760 10℃，恒温10h，升温速度为43℃/h，降温速度为60℃/h；灵武电厂选择的热处理参数除恒温时间为12h以外，其余参数一样。由于该集箱管壁太厚，二者均采用了内加热方式处理该焊口。
我公司承建华电莱州电厂一期2×1000MW机组与上述机组炉型一样，高过出口集箱规格同样为φ711.2×143。

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