一、項(xiàng)目概況
本項(xiàng)目主要針對(duì)江蘇常熟發(fā)電有限公司1000MW機(jī)組鍋爐受熱面管T91/T92+HR3C/Super304H異種鋼小口徑管焊接接頭存在的硬度異常等問(wèn)題開(kāi)展的技術(shù)研究。通過(guò)選取不同的焊材、不同的焊接工藝及不同的熱處理工藝研究接頭性能,并與現(xiàn)場(chǎng)異常的異種鋼接頭進(jìn)行研究和開(kāi)展二次熱處理工藝研究開(kāi)展對(duì)比分析,在充分掌握現(xiàn)場(chǎng)硬度異常接頭性能的基礎(chǔ)上,通過(guò)對(duì)選擇合適的焊接工藝、合理的焊接材料及正確的焊接熱處理工藝對(duì)抑制脫碳層/增碳層的形成、防止脆化及軟化和提高焊接接頭的性能研究,探索T91/T92+HR3C/Super304H小口徑管異種鋼焊接性及接頭產(chǎn)生缺陷與性能降低的機(jī)理,獲得優(yōu)化的焊接熱處理工藝,以及硬度異常接頭現(xiàn)場(chǎng)處理方案,為T91/T92+HR3C/Super304H異種鋼小口徑管的焊接材料、焊接工藝的優(yōu)化奠定技術(shù)基礎(chǔ),形成科學(xué)、合理、成熟、可行的T91/T92+HR3C/Super304H異種鋼小口徑管焊接熱處理整套技術(shù),為國(guó)內(nèi)同類型工況、材質(zhì)的異種鋼焊接提供新技術(shù)、新工藝參考。
二、科技創(chuàng)新
1.通過(guò)選取針對(duì)P91/P92的常規(guī)熱處理工藝,異常規(guī)范高的熱處理方式,異常規(guī)范低熱處理方式和二次熱處理方式,分別研究在T91/T92+HR3C/Super304H異種鋼接頭不同熱處理工藝性接頭的組織,分析其在不同熱處理狀態(tài)下的性能變化規(guī)律。
2.通過(guò)將試驗(yàn)研究的不同熱處理工藝的T91/T92+HR3C/Super304H異種鋼接頭組織和性能的規(guī)律與現(xiàn)場(chǎng)的不同硬度范圍的T91/T92+HR3C/Super304H異種鋼接頭進(jìn)行對(duì)比分析,并對(duì)硬度異常高的接頭進(jìn)行二次熱處理后的各方面性能對(duì)比分析研究,進(jìn)而從試驗(yàn)研究與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際進(jìn)行結(jié)合,為現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用做技術(shù)指導(dǎo)。
3.通過(guò)對(duì)不同焊材和焊接工藝對(duì)T91/T92+HR3C/Super304H異種鋼接頭組織和性能的影響,選擇科學(xué)合理、接頭性能優(yōu)良的焊接材料與焊接工藝參數(shù)。研究其在不同焊接方法和焊接材料下該異種鋼接頭的組織和性能,進(jìn)而優(yōu)化該異種鋼的焊接工藝。
4.通過(guò)對(duì)不同焊接工藝的研究,為后續(xù)熱處理和焊接工藝注意事項(xiàng)做技術(shù)指導(dǎo),并通過(guò)對(duì)該異種鋼在不同焊接工藝和熱處理?xiàng)l件下的性能研究并于現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況后處理結(jié)合,形成該異種鋼焊后熱處理作業(yè)指導(dǎo)。
三、推廣應(yīng)用
1.在江蘇常熟發(fā)電有限公司U601C和U501C檢修中,應(yīng)用“T91/T92+HR3C/Super304H異種鋼焊接工藝優(yōu)化及硬度異常現(xiàn)場(chǎng)處理”成果,對(duì)過(guò)熱器、再熱器如二過(guò)出口、二再出口、三過(guò)進(jìn)口、三過(guò)出口異種鋼焊口的處理采用了成果中研究的經(jīng)過(guò)優(yōu)化后的焊接工藝,焊接后焊口射線檢驗(yàn)合格、熱處理后硬度和表面探傷合格。2017年度,U601C檢修實(shí)現(xiàn)全優(yōu)目標(biāo),#5機(jī)組全年連續(xù)安全運(yùn)行200天的記錄;2018年度,兩臺(tái)1000MW機(jī)組鍋爐未發(fā)生一起“四管”泄漏非停事件,U501C檢修實(shí)現(xiàn)全優(yōu)目標(biāo);兩年來(lái),公司未發(fā)生因異種鋼焊口異常引起的非停事件。
2.在華潤(rùn)電力(常熟)有限公司U207C、U109C、U308C檢修中,應(yīng)用“T91/T92+HR3C/Super304H異種鋼焊接工藝優(yōu)化及硬度異常現(xiàn)場(chǎng)處理”成果,對(duì)屏式過(guò)熱器、末級(jí)過(guò)熱器T91/TP347H異種鋼焊口的處理采用了成果中研究的經(jīng)過(guò)優(yōu)化后的焊接工藝,焊接后射線檢驗(yàn)合格、熱處理后硬度和表面探傷合格。2017、2018年度,三臺(tái)600MW機(jī)組鍋爐未發(fā)生一起“四管”泄漏非停事件。
四、應(yīng)用效益
以每臺(tái)1000MW機(jī)組鍋爐每年發(fā)生l次受熱面泄漏非停為例,每次停爐搶修10天,按平均負(fù)荷率80%計(jì)算:(l)減少啟停爐損失。其中啟停耗油60噸,節(jié)支30萬(wàn)元;啟停耗水5000噸, 節(jié)支3.25萬(wàn)元;啟停耗電60萬(wàn)干瓦時(shí),節(jié)支19.8萬(wàn)元;檢修費(fèi)用30萬(wàn)元;共汁83.05萬(wàn)元。2017年電量收益3022.60萬(wàn)元;2018年電量收益2937.70萬(wàn)元,2017年收益合計(jì)3105.65萬(wàn)元;2018年收益合計(jì)3020.75萬(wàn)元
完成單位:江蘇常熟發(fā)電有限公司、蘇州熱工研究院
完成人:薛建強(qiáng)、趙建倉(cāng)、金敏華、尚建路、王志剛、王淦剛、薛 軍