火电工程超临界机组金属专业施工技术总结.docx

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火电工程超临界机组金属专业施工技术总结

四川华电珙县电厂一期2×600MW工程

金属检验专业技术总结

四川电力建设二公司

珙县电厂项目工程部

金属检验专业技术总结

1工程概况

四川华电珙县电厂一期2×600MW工程由国家电力公司西南电力设计院负责设计，四川电力监理有限责任公司担任工程监理，我公司负责承担#2机组的安装任务。

1.1锅炉由东方锅炉厂有限公司设计制造，型式：

超临界参数、W火焰燃烧。

一次中间再热，单炉膛、平衡通风，固态排渣，燃煤锅炉。

〔1〕锅炉铭牌参数（B－MCR）

过热蒸汽

最大连续蒸发量：

1900t/h

出口蒸汽压力：

25.4MPa（g）

出口蒸汽温度：

571℃

再热蒸汽

蒸汽流量：

1607.6t/h

进/出口蒸汽压力：

4.71/4.52MPa（g）

进/出口蒸汽温度：

320/569℃给水温度：

284℃

1.2汽轮机由东方汽轮机有限责任公司设计制造，型式：

超临界、中间一次再热、三缸四排汽、单轴、双背压、凝汽式汽轮机。

〔1〕额定工况：

（TRL工况）

额定功率：

600MW

高压主汽门前蒸汽压力：

24.2MPa（a）

高压主汽门前蒸汽温度：

566℃

高压汽门前蒸汽流量：

1810t/h

中压联合汽门前蒸汽压力：

4.02MPa

中压联合汽门前蒸汽温度：

566℃

中压联合汽门前蒸汽流量：

1525t/h

排汽压力：

11.8KPa（a）

冷却水温：

32.5℃

给水温度：

280℃

1.3发电机由东方汽轮发电机有限公司设计制造，型式：

水氢氢冷却，隐极式同步发电机。

额定容量：

667MVA

额定功率：

600MW

最大连续输出容量：

660MVA

额定电压：

20kV

额定功率因数：

0.9（滞后）

额定频率：

50Hz

额定转速：

3000r/min

额定氢压：

4bar（g）

效率99％

冷却方式：

水、氢、氢

励磁系统：

静态励磁

2工程概况

2.1本期工程两台超临界机组，是国产首座超临界W火焰炉燃煤机组。

与亚临界600MW燃煤机组相比温度压力参数有较大幅度的提高，例如珙县电厂#2机组高压主汽门前蒸汽温度/压力，24.2MPa/566℃，而亚临界600MW燃煤机组（以金堂#1燃煤机组为例）的高压主汽门前蒸汽温度/压力，17.45MPa/541℃。

2.2为满足温度及压力高参数的运行工况条件，珙县电厂在选材上合金钢使用更多，管壁更厚。

比如珙县电厂#2机组的锅炉水冷壁全部采用12Cr1MoV和SA213-T12等合金材料，而亚临界600MW燃煤机组（以金堂#1燃煤机组为例）的锅炉水冷壁除后侧水冷壁局部区域采用15CrMo外，其它区域均SA-210C，又如珙县电厂#2机组的主蒸汽管道与金堂#1机组的主蒸汽管道材质都采用A335-P91，但珙县电厂#2机组的主蒸汽管道壁厚为80.5mm，而金堂#1燃煤机组的主蒸汽管道壁厚仅为47mm。

2.3由于合金钢材料在超临界燃煤机组中广泛使用，导致光谱分析工作量大大增加，珙县电厂#2机组光谱分析384713点，而亚临界600MW燃煤机组（以金堂#1燃煤机组为例）光谱分析近208680点，由此可见，光谱分析工作量增加过半以上。

2.4锅炉焊口大幅增加：

珙县电厂#2机组锅炉焊口45598只，而应检焊口数44366只，而亚临界600MW燃煤机组（以金堂#1燃煤机组为例）锅炉焊口30257只，而应检焊口数13890只，由此可见，超临界燃煤机组锅炉焊口比亚临界600MW燃煤机组锅炉焊口增加30000多只。

2.5超临界燃煤机组锅炉Ⅰ类接头100%的无损探伤，而亚临界600MW燃煤机组锅炉Ⅰ类接头50%的无损探伤，因此，无损探伤工作量成倍增加。

2.6合同文件要求锅炉受热面焊口除个别部件焊口由于结构、环境条件、射线设备等原因不能不能进行射线探伤之外均采用100%射线检验，因此，射线探伤

工作量成倍增加。

2.7由于本工程射线探伤工作量极大，在锅炉本体受热面上工作的射线探伤设备运用频繁及设备数量高达6台，射线防护难度极大。

3人力资源的配置

3.1负责人1人；专责工程师1人，理化、探伤班长各1人，理化、探伤班技术员各2人，理化持有签发资格的中级人员5人、探伤持有签发资格的Ⅱ级人员10人；其中持有审核资格的四项无损高级人员1人，持有审核资格单项及多项理化高级人员2人。

3.2金属检验及试验人员的资格及数量完全满足电建质监[2005]55号文件中关于电力建设工程（火电）金属试验室的项目派出机构持证人员数量的要求。

4检验仪器设备的配置

4.1检验仪器及设备的配置

设备名称

规格、型号

数量

X光机

XXQ2805

6台

XXQ3205

2台

模拟超声波探伤仪

CTS-22

2台

数字超声波探伤仪

HS610e

1台

γ射线机

Ir192

2台

Se75

1

观片灯

TH-100A/LQ-Ⅲ

4台

黑白密度计

TD210

1台

光谱仪

WKF

1台

光谱仪

WKX

3台

硬度计

HLN-11A

2台

测厚仪

DM4

2台

金相显微镜

XH-500D

1台

磁粉探伤机

HG-CT-Ⅱ

2台

4.2金属检验及试验仪器的配置完全满足电建质监[2005]55号文件中关于电力建设工程（火电）金属试验室的项目派出机构仪器配置的基本要求。

5金属检验人员管理

5.1参加本工程的检验技术员，检验人员，必须明确本职工作范围和职责，严格执行《火力发电厂焊接技术规程》,《火力发电厂金属技术监督规程》及其它相关专业规范的有关规定。

5.2凡从事金属检验的人员必须经过专业技术培训，并取得资格证后方能从事与资格证项目相符的检验工作，并承担相应的技术责任。

5.3定期对检验人员进行内部培训与考核，尤其在标准更新、质量手册修改，以及应用新技术工艺和新仪器设备时，均及时安排内部培训，保证其知识及时更新，以满足技术水平发展的需要，。

5.3检验工作人员有权拒绝违反安全规程及施工安全技术要求的工作。

6金属检验设备及消耗材料管理

6.1金属检验设备的管理

6.1.1所有检验仪器设备均由金属试验室专人统一管理。

6.1.2所有检验仪器设备由其使用人员进行日常维护和保养，并应记录在案。

6.1.3国家强制性规定的送检设备、仪器必须经国家有关机构认可的检验机构

校验合格,并在强检有效期内使用。

6.1.4非强制送检自行检定、校准的仪器设备，也应根据相关校准规程的进行自检，检定完毕后应做好自检记录，并在自检有效期内使用。

6.2金属检验使用的消耗材料的管理

6.2.1本工程所使用检验用消耗材料，如磁粉探伤用的磁粉，射线探伤胶片，以及金相用的胶片、像纸必须符合国家标准（或有关专业技术规范），并应有制造厂的质量检验合格证，使用前进行性能稳定性测定，否则不得使用。

6.2.2胶片制造商应对所生产的胶片进行系统性能测试并提供类别和参数。

检测人员对使用的胶片按制造商提供的预先曝光胶片测试片进行测试和控制。

6.2.4显影、定影用的化学药品，应确认其具有质量合格证明，并检查药品实物与证书是否相符。

在使用时，应按规定的比例和顺序配制显影液、定影液。

对使用中的显影液、定影液应注意检查，当其效力下降时应及时补充或更换。

7金属检验施工技术管理

7.1施工前技术管理

7.1.1工程之初，为了加强电力建设工程金属试验工作的管理，提高本工程金属监督质量水平，迅速建立健全适合本部门独特的全面监督执行的金属监督与焊接检验的质量管理网络体系，项目部先后出台了《金属监督与焊接检验管理办法》、《金属监督与焊接检验拒收项管理办法》、《金属试验室非强制设备管理办法》。

7.1.2无损检验事先已根据有关标准进行了有针对性的检测工艺评价与确认、制定了无损检验工作程序，从设备配置、人员培训、管理制度上提前着手，做好了大量细致的准备工作，制定了各项管理制度、操作规程，落实了各工艺方法的质量预控措施，为焊接检验、金属监督的施工提供了有力的技术支持和保障。

7.2加强施工过程中技术管理

7.2.2检测工艺规程的管理与制定

7.2.2.1检测工艺管理十分重要，一方面，错误的工艺文件可能造成大批量的不合格产品，导致严重后果。

一方面，错误的工艺参数或偏离正确工艺文件的错误操作可能引起无法察觉的失误：

例如，选择了不合适的很小的焦距值，虽然底片上的像质计灵敏度满足要求，但细小裂纹却可能漏检。

又如未按工艺规程规定使主射线束垂直于工件表面，透照角度过大，可能底片上看不出异常，但裂纹漏检的可能性却增大了。

因此，事先正确制定工艺和过程中严格执行工艺都十分重要的。

7.2.3检测工艺卡的管理与制定

7.2.3.1工艺卡是以表卡形式出现的，针对具体产品或结构的具体检测工序做出的具体参数和技术措施的规定性的工艺文件，工艺卡的内容必须详细、明确、并在施工工程便于操作，在工艺规程覆盖范围的工艺卡由Ⅱ级人员编写，又Ⅲ级人员审核，超出工艺规程范围的工艺卡则由Ⅲ级人员编制，，并报批项目部总工批准后方可实施，同时严厉要求检测的操作人员在过程中严格执行与控制。

7.2.4对于工程检验项目进行了系统分类，设备系统代码，将系统代码计入相关技术文件和报告中，以便资料的归档管理和日后查阅。

并采用金属检验和焊接监督原始跟踪记录表，可及时反应当前各系统、各项目的检验量、无损检验的不合格数、一次检验合格率等相关信息，尽量避免因检验工程繁琐而造成工程检测的漏检及重检。

7.2.5工艺纪律的监督与管理

7.2.5.1检测工艺文件是检测和试验工作的准则和命令，必须严格认真执行。

除制定详细工艺纪律，对操作人员进行严格执行工艺纪律的教育外，对现场工作的工艺纪律进行监督和检查也是十分重要的。

由于不可能对每次检测操作的每一步骤实施监督检查。

因此，采取定期或不定期的抽查方法来检查工艺纪律是适宜的。

并将有关检查结果纳入个人工作业绩考核，并依次实行奖励与处罚。

8新工艺、新技术、新方法的管理与采用

8.1针对无损检测工程中#2锅炉高低温再热器及低温过热器受现场具体情况或工件结构（管排间距太小）的制约，展开的焦距不能满足最小几何不清晰度的要求，而又没有其它更好的替代方法时，我们采取进行的一种特殊性质的检测工艺-即例外检测专用工艺检测。

由于例外检测可能影响检测灵敏度和缺陷检出可靠性，所以对此必须加以控制。

对例外检测制订了一套内部管理程序，包括例外检测申请、方案的制定、专用工艺编制、实施的批准、报告注明等。

此外，进行例外检测及时告知业主及监理参加全过程的旁站监督，同时在射线实施检测例外许可工艺中，特别注意有针对性采取补偿措施，例如使用更高等级的胶片、新型射线源种Se75、提高底片黑度、异速双胶片技术、采取有效的屏蔽散射线的措施等，以保证实施例外射线检测的底片灵敏度损失降到最低，这一工艺结论及方法为以后同类工程射线检测提供可为参照的实体案例。

8.2本工程是国内首座“W”火焰炉超临界机组，2#锅炉受热面焊口就4万3千多道，并且按合同技术标书进行100%的射线检验，单受热面中小径薄壁管规格达30多种，当采用X射线进行检验时，焦距及透照厚度的变化给现场曝光参数的正确选取带来诸多不便，曝光量过大过小，均会给底片的黑度的标准范围控制带来很大的麻烦，以往工程均利用阶梯试块进行实测来绘制曝光曲线，一般每条曲线需要测10张底片，制作10条曲线需要上百张底片。

实验工作量大，消耗底片多，成本高，而且容易产生误差。

为此在本工程射线实施检测时采用数学一元线性回归分析法来处理数据确定曝光管电压与曝光时间的关系的方法，无论在工程实践检测，还是试验室实验，不难发现，计算值与实验值非常接近。

这就是数学回归分析法的优越性所在。

即利用较小的实验数据求得的回归方程可以算出与各实验数值都比较接近的所需管电压，虽然数学回归分析法是在曝光曲线为直线的条件下进行处理的，与实际变化规律有一定的误差，这些误差在实际照相检验中可以忽略不计，但此法为大大减少实验量，降低成本，现场操作更加方便快捷实用。

8.3针对内壁加工平齐，外壁单侧上采用机械加工成一定角度斜坡的锅炉过热器前屏至后屏联通管道P91对接焊缝的超声波探伤，在斜面上探伤时，若采用普通管道焊缝中常见水平或深度调节超声波仪器的扫瞄速度来确定缺陷位置，经过图解分析缺陷的位置难以测定与计算，甚至可能造成测定与计算混淆与错误。

与此同时，由于普通钢与A335P91钢材料存在声速差异较大，同样也会造成探头折射角的改变和缺陷定位上的偏差。

对于上述不规则的外形结构及材质差异，我们采用1：

1的声程定位与同材质的标准及对比试块的特殊检测工艺，并配合计算作图法有效地解决了长期困绕我们这一技术难题，在工程实例检测过程中，无论是一次波或是二次波探伤,还是多种K值探头，均能做到所有检测区域100%被扫查到，并能有效地发现缺陷，工程实践证明，上述超声波工艺方法来确定缺陷的准确位置是切实可行的。

9金属监督与焊接检验重要业绩回顾

9.12010年8月顺利通过了省电力质检中心站对我现场金属试验室达标检查验收。

9.2对原材料的光谱分析过程中，共发现包括低温再热器出口集箱筒体等材质错用2009件设备缺陷，为本工程2#机组的今后试运和安全运行消除了重大质量隐患，受到业主、监理及项目部的嘉奖。

9.32010年12月华电集团达标小组和宜宾海丰和锐业主对我金属室例行检查，得到与会专家的高度评价与赞扬。

9.42011年2金属试验室探伤班被评为2010年度公司模范班组。

10金属监督与焊接检验的汇总

10.1锅炉受监焊口数45598个，应检焊口数44366，无损检验实检焊口数44406只，无损检验一次实检当量数47182，不合格当量数411，一次无损检验合格率99.13%，光谱检验焊接接头数5152，光谱复查率11.60%，硬度检验焊接接头数2143个，金相检验18点；各系统检验情况如下：

10.1.1省煤器系统焊口数1969个，应检焊口数1969，无损检验实检焊口数1969只，无损检验一次实检当量数2016，不合格当量数28，一次无损检验合格率98.61%，省煤器系统焊接接头均为碳钢,因此没有焊接接头光谱和硬度检验。

10.1.2水冷壁系统焊口数20134个，应检焊口数20134，无损检验实检焊口数20134只，无损检验一次实检当量数20550，不合格当量数208，一次无损检验合格率98.99%，光谱检验焊接接头数2252，光谱复查率11.19%，硬度检验焊接接头数1029个，硬度复查率5.11%。

10.1.3过热器系统焊口数11255个，应检焊口数11255，无损检验实检焊口数11255只，无损检验一次实检当量数12072，不合格当量数101，一次无损检验合格率99.16%，光谱检验焊接接头数1540，光谱复查率13.68%，硬度检验焊接接头数619个，硬度复查率5.49%，金相检验13点。

10.1.4再热器系统焊口数9415个，应检焊口数9415，无损检验实检焊口数9415只，无损检验一次实检当量数9911，不合格当量数61，一次无损检验合格率99.38%，光谱检验焊接接头数561，光谱复查率5.95%，硬度检验焊接接头数269个，金相检验5点。

10.1.4锅炉附属系统焊口数2825个，应检焊口数1593，无损检验实检焊口数1633只，无损检验一次实检当量数2633，不合格当量数13，一次无损检验合格率99.51%，光谱检验焊接接头数799，光谱复查率28.28%，硬度检验焊接接头数59个。

10.2汽机受监焊口数9636个，应检焊口数2011，无损检验实检焊口数2077只，无损检验一次实检当量数5450，不合格当量数16，一次无损检验合格率99.71%，光谱检验焊接接头数1145，光谱复查率11.88%，硬度检验焊接接头数167个，金相检验16点；各系统检验情况如下：

10.2.1汽机四大高压管道及旁路焊口数719个，应检焊口数557，无损检验实检焊口数572只，无损检验一次实检当量数2219，不合格当量数3，一次无损检验合格率99.86%，光谱检验焊接接头数530，光谱复查率73.71%，硬度检验焊接接头数96,金相检验12点。

10.2.1汽机本体定型管道焊口数125个，应检焊口数125，无损检验实检焊口数125只，无损检验一次实检当量数253，不合格当量数1，一次无损检验合格率99.60%，光谱检验焊接接头数125，光谱复查率100%，硬度检验焊接接头数44个,金相检验4点。

10.2.2汽机中低压管道焊口数8792个，应检焊口数1329，无损检验实检焊口数1380只，无损检验一次实检当量数2978，不合格当量数12，一次无损检验合格率99.60%，光谱检验焊接接头数490，光谱复查率5.570%，硬度检验焊接接头数47个。

10.3热工压力测点管道152个,应检应检焊口数76，无损检验射线实检焊口数78只，无损检验一次实检当量数78，不合格当量数0，一次无损检验合格率100%。

10.4直径大于32汽机高中压及小机高温紧固螺栓410颗，应检数410颗，无损检验超声波实检数410颗，一次无损检验合格率100%。

10.5低温再热器集箱管座角接焊口32个，应检数32个，无损检验渗透实检数32个，一次无损检验合格率100%。

10.6抗燃油管道焊口385个，应检数385个，无损检验渗透实检数385个，一次无损检验合格率100%。

10.7套装油管道焊口371个，应检数371个，无损检验渗透实检数371个，一次无损检验合格率100%。

10.8凝汽器冷却水管管板焊口68432个，应检数68432个，无损检验渗透实检数68432个，不合格当量数618个，一次无损检验合格率99.09%。

10.9低压缸连缸焊缝120m，应检数120m，无损检验渗透实检数120m，一次无损检验合格率100%。

10.10电力设备合金钢部件作100%的光谱分析检验，累计378416点，发现包括低温再热器出口集箱筒体等材质错用及不相符2009件设备缺陷，已全部封闭处理。

10.11主蒸汽及高温再热热段管道的直管及弯管的厚度、硬度、金相等检查，同时会同监理及业主对主蒸汽及高温再热热段的蠕胀点进行初始的测量。

10.11.1主蒸汽硬度检验13件，高温再热热段硬度检验18件，高压给水硬度检验54件，导汽管道硬度检验5件，旁路管道硬度检验4件。

10.11.2主蒸汽厚度检验13件，高温再热热段厚度检验18件，高压给水厚度检验56件，导汽管道厚度检验5件，旁路管道厚度检验4件。

10.11.3主蒸汽金相检验7件，高温再热热段金相检验11件，高压给水金相检验26件，导汽管道金相检验4件，旁路管道金相检验2件。

10.12直径大于32汽机高中压及小机高温紧固螺栓硬度检验410颗，金相检验23颗。

11总结经验展望未来力争上游

在项目部的有力协调及业主监理强力支持下，我们紧密结合华电珙县工程2#机组的长远利益和目前现状，做了大量卓有成效的工作，取得了比较显著的成绩。

多次受到华电集团、省电力质检中心站的表彰与奖励,得此荣耀，来之不易，这与我们全体检验人员一贯兢兢业业的工作态度与严谨工作作风是分不开的。

金属检验试验的工作任重而道远，只有在施工中不断的总结经验与积累教训,才能不断加强电力建设工程金属试验工作的管理，从而提高工程金属监督质量水平,我们深信我们明天有实力更有能力比今天干得更好，将金属检验工作推上一个更高的平台，戒骄戒躁，力争上游，争取更大的业绩。

附件一：

超声波检验流程

附件二：

金属检验质量控制环节

附件三:

四川华电珙县电厂一期2×600MW工程金属技术监督网

总工程师：

刘香云

金属监督工程师：

杨克强

修配事业部

热工事业部

焊接事业部

齐俊

吴勇

陈德勇

机动班王华

加热面班罗富

钢架班李帅

铆工班乐国煌

热处理班刘启权

焊接班葛华