火电厂主蒸汽管道金属监督方法研究

火电厂主蒸汽管道金属监督方法研究

张吉朝

中国电建甘肃能源津巴布韦项目部 甘肃省兰州市 730030

摘要：为了有效处理火电厂主蒸汽管道工作时存在的安全隐患，本文结合工程实例对该火电厂主蒸汽管道损坏情况以及监督重点进行了探究，并提出了火电厂主蒸汽管道金属监督的方法，希望有助于提高主蒸汽管道运行的安全性，为后续相关工作提供参考。

关键词：火电厂；主蒸汽管道；金属监督；方法

0引言

现阶段人们对于电力资源的需求量不断增加，而火电厂作为供电系统中非常重要的基础组成部分，其重要性是不言而喻的。而近年来随着社会现代化建设的快速发展，人们的日常生活对于电力资源的需求量越来越大，在火电厂的日常生产工作过程中需要应用到大量的蒸汽锅炉以及相关的压力容器设备，因此对于火电厂的主蒸汽管道安装与制作是非常必要的，相关的检测工作也有了具体的标准规定。而对火电厂蒸汽管道的金属监督检测工作是蒸汽锅炉金属监督管理工作中最重要的工作环节相关的管理人员必须要加强对于监督工作的重视，并通过利用科学有效的主蒸汽管道的金属监督工作方法来提升主蒸汽管道整体的金属质量，相应的工作要严格按照国家所规定的金属检测标准来进行执行。因此本文通过结合我国某地区的火电厂主蒸汽管道，产生的一些破坏性故障进行的金属性的分析研究，并提出了相关的金属监控管理方法。

1火电厂主蒸汽管道的损坏情况与监督工作重点分析

火电厂在日常的生产过程中，高温高压的主蒸汽管道构件日常运行温度一般都是处于450℃ 以上，主蒸汽管道的主要构件包括了管件、阀壳等，其中我国部分火电厂在实际工作过程中都是使用的高强度耐高温的钢材料来作为管道的主要金属材质，而且在发电厂主蒸汽管道中通常会发生损坏，通过对这些损坏问题进行全面调查，以我国某地的火电厂生产为例，对待火电厂的生产进行了多次的机组检测，在固定期限内发现有多个管件出现了明显的损坏，而这些损坏的管件中异形管件的支管和主管之间的直径比例控制在 0.3 。针对于所有的异形管件来说，发生破坏主要因素是出现裂纹的问题，而出现的裂纹大多是在焊接过程中焊缝及热影响区处出现裂缝，其中母材的裂纹不超过 10%。一般情况下，异形件管件和管道之间的连接界面要进行再次焊接，而直管段和弯管段产生的损伤问题比例占到60%， 其中这些损坏位置主要体现在管道之间相互焊接的位置上。因此相应的工作人员需要对整体的损伤位置进行全面分析，针对这些损伤问题进行进一步探索，从损伤位置以及一些裂纹状况来判断实际状况^[1]。

根据我国部分火电厂主蒸汽管道金属监督工作人员的统计与分析，可得部分火电厂如果发生过三次以上的爆裂事故，那么弯头管的爆裂内径就会大于175mm。如果相应管道的使用时间超过了95000个小时，在蒸汽锅炉满负荷运行工作状态下，弯管的外侧区域突然产生爆破问题，爆破口长度达到1100mm，经过进一步检查和分析之后在产生爆破范围之内，有一平行于主坡口的轴向裂纹问题，裂纹深度达到管道壁厚度的80%。除此之外，其中还存在很多小裂纹情况，那么工作人员就需要通过材料实验，对其结果进行分析，这种损伤主要是体现为蠕变。管道所有的损伤问题，最开始都是从外壁开始延伸，针对弯管和直管蠕变损伤裂纹，主要是顺着气流的方向上产生，针对焊接缝裂纹大部分是和焊缝之间相平行，同时在焊缝的热影响区域范围内也存在和焊接缝垂直的裂纹，直接延伸到焊缝。经过数据分析计算可得，是由于蒸汽管道的金属承受应力有所不足，因此需要根据早期的基础材料蠕变损伤情况进行判断，如果是通过后续的支吊架状况来进行深入的精确计算，那么工作人员就需要根据存在应力以及实际偏差量进行判断。针对这种问题，火电厂的内部管理人员必须给予充足的重视，即时发现管道中产生损伤的地方，针对易产生损伤的位置进行全面保护。

2火电厂主蒸汽管道金属监督标准和方法分析

2.1主蒸汽管道的监督检查工作方法

管理人员在对主蒸汽管道系统进行监督检查的过程中，首先需要对管道处应力最大的位置进行全面检查，应力最大的位置就是弯曲的部位。我国目前的某工厂的金属检测监督工作中，针对一台已经使用超过10万小时的机组进行检测的时候，检测人员在检修中首先对锅炉的出口处以及弯管位置进行了全面检查， 并且在检测的过程中发现弯管处发生了较为严重的损伤。另外，检测人员又对检查范围进行进一步的扩大，对其中所有的焊缝位置进行探伤检查工作，如果发现焊接缝隙时有裂纹情况，那么就需要从焊接缝的两侧区域母材位置进行检查，如果其中也发现存在蠕变损伤问题,那么工作人员就需要对整个管道的损伤进行排查分析。

2.2管道蠕胀监督

工作人员需要对火电厂主蒸汽管道进行现场蠕胀监督工作，并且在实际的工作过程中，要严格按照规定来设置测试点的位置，将测试点放在一些应力较大而且管壁较薄的位置，一般情况下一条主蒸汽管道需要安装六个左右的蠕胀监测点位。

2.3蠕胀监测点位的安装工作方法

火电厂的运行蒸汽机组一般都会设置有两种种蠕胀监测点，在老机组之上通过使用蠕胀测点与我国现阶段管道上安装的蠕胀监测点，需要保持相同的测量管道直径发生变化，并确认蠕胀速率和变形大小^[2]。另外一种监测点的安装方法就是在进行基础建设过程中，工作人员需要保证在主站测量点位置，将管道制作成圆形界面，剩下位置的管道厚度不能超过理论计算值，同时确保蠕胀数据以及变形量大小符合标准。

2.4金属组织的监督

对于金属组织的监督管理，需要基于TRD508 中的规范要求，针对于蒸汽管道中应力最大的位置进行科学管理金属组织的检查，需要在一定的时间段内进行多次检查，再由相应的监督管理单位进行全面分析研究后，提出使用金相检测法来对蒸汽管道等环节部位展开质量监督和分析。技术人员需要通过显微镜来观察其中的金属组织，而由于该种方法在应用到损伤具体位置时，通过显微镜能够观察到金属组织的具体状况，然后根据这些裂缝进行合理的调整^[3]。

金属组织可以划分为6个不同的等级，工作人员能够测定出金属外表的实际状况，然后再选择科学合理的处理方法，而通过使用胶膜金相法能够对蒸汽管道进行进一步的质量检测，由于检测的面积较小，因此在检测之前必须要做好前期的测量工作^[4]。在判断的准确位置后，需要对检测位置进行损伤观察确定相应的数据信息通过这样的方式可以为后续的检查工作提供充足的数据支撑，选择最科学合理的处理方法，保证管形材料的高质量。

3结语

综上所述，在进行火电厂主蒸汽管道的监督管理过程中，工作人员需要对弯管部分进行更加严格的监督管理，特别是针对一些工作超过10万小时运行工作时间的老蒸汽机组来说，需要进行完善的无损金属检测，强化日常监督管理。因此火电厂在日常的管理工作中要增强对于主蒸汽管道安全性的重视，通过日常积累的工作经验来制定更加科学完善的监督管理方案，确保火电厂生产工作的安全进行。

参考文献：

[1] 胡再新 ,张建林, 何启 宏 . 火力 发电厂四大管道金属监督管理系 统应用 [J]. 山东电力 技术,2021,48(05):75-80.

[2]刘东方,孙中元.火电厂主蒸汽管道膨胀异常治理[J].电力设备管理,2020(08):79-81.

[3]林志先.超（超）临界机组主汽、热再管道金属监督问题及处理探讨[J].焊接技术,2020,49(S1):99-103.

[4]蔡文河,赵卫东,曹铭珂,杨文峰.新形势下的金属技术监督[J].华北电力技术,2008(07):44-46+54.