超超临界机组P92管焊缝质量控制及缺陷评估技术研究及应用
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完成单位:苏州热工研究院有限公司、华电国际电力股份有限公司技术服务分公司、华电邹县发电有限公司
登记编号:-
登记年份:2021
发布时间:2021-06-25
赵彦芬、刘天佐、夏咸喜、张国栋、魏玉忠、马芹征、郭凯旋、朱保印、金 晓、唐敏锦、杨路宽、刘献良
超超临界机组P92管焊缝质量控制及缺陷评估技术研究及应用成果本着“来源于工程、服务于工程”的指导思想,以解决P92钢焊接工程实际问题为目标设计和开展P92钢焊接与热处理工艺试验以及焊接接头安全评价工作,使研究成果更加符合工程需求。
采用“模拟计算与测试试验”相结合、以实验数据为支撑、以前期研究成果为基础,使编制的工艺导则和评价规范具有更好的科学性和工程实用性。
该成果在国际上首次建立了P92(10Cr9MoW2VNbBN)钢焊缝与时间相关的失效评定图(TDFAD),并进行了实例验证,对含缺陷P92钢焊接接头进行了较为精确的寿命预测。
该成果为焊接接头δ铁素体控制、焊接材料牌号与热处理制度、焊接材料规格选用、热处理方式和工艺优化等提供支撑,部分可突破现有标准的限制,提高了施工效率和质量。超标缺陷局部修复处理的开槽尺寸、位置、焊接顺序、热处理工艺优化等研究结果为制定局部修复整体管控措施提供支持,可在实现局部修复的同时,最小程度减小对原始接头整体性能的不利影响。
该成果P92焊接与热处理工艺导则可优化目前P92钢安装工程施工工艺与过程管控质量,为局部超标缺陷处理方式选择、局部修复具体实施管控和新旧材料焊接热处理实施管控提供了依据,具有实际工程指导意义。
该成果编制的《P92钢焊接与热处理工艺导则》及《P92钢焊接接头缺陷安全评价规范》已应用在电力行业在役、新建及扩建的1000MW、600MW火电机组基建安装、检修及P92管道焊接与热处理技术管控等方面,将金属监督管理关口前移,从源头上抓好了P92管道焊缝质量管控工作。
该成果从安全的角度出发,主要解决P92钢主蒸汽管道焊缝超标缺陷评定和现场焊接接头修复问题,在成果的应用过程中为发电公司节省了大量工期,以发电公司超超临界百万千瓦机组缩短工期的发电量计算经济效益。借鉴该成果,可为国内其他超超临界机组相关焊接问题进行评估,可杜绝机组运行期间发生承压管道重大安全事故,创造巨大的经济效益。
该成果应用在遇到机组不满足停机割管及修复要求时,可判断含缺陷高温高压管道是否合乎使用,安全裕量多大,预测其剩余寿命,为后续类似火电厂含超标缺陷高温高压管道安全性评估提供实践依据。
该成果达到国际先进水平,同时,由于在特定工况下对特定材质进行相应的试验研究,可为我国火电材料研究提供一定的理论和实践研究基础,为丰富我国高温结构完整性评定发展贡献力量。该创新成果在火电多家发电企业都得到了有效验证,并且在行业处于领先水平。