火力发电厂金属光谱分析导则.doc

中华人民共和国电力工业部基建司火力发电厂金属光谱分析导则1 总 则1.0.1光谱分析是目前火力发电厂在安装、检修和制作过程中严格把好金属质量关，确保火力发电厂金属监督范围内各类管道和部件及其焊接接头的安全运行的重要手段之一，为了使这一工作更标准化，规范化，特制定火力发电厂金属光谱分析导则(以下简称导则)。1.0.2本导则适用于电力系统火力发电厂设备的高温高压管道和各类合金钢部件，以及它们的焊接接头，焊接材料(焊丝、焊条)的光谱分析工作。1.0.3高温管道和部件，承压管道和部件等的光谱分析工作，必须遵守火力发电厂金属技术监督规程DL438-91的有关规定。1.0.4光谱分析工作必须遵守电力建设施工及验收技术规范(火力发电厂焊接篇)DL5007-92的有关规定。1.0.5光谱分析工作必须遵守电力工业锅炉监察规程SD167-92的有关规定。1.0.6光谱分析工作必须遵守电力建设施工及验收技术规范(热机安装篇)的有关规定。2 对光谱分析人员的要求2.0.1 凡从事光谱分析的工作人员必须经专业培训，并经光谱分析人员资格监定考核委员会考试合格，取得资格证书方能从事光谱分析工作。2.1 对光谱高级分析人员的要求：2.1.1 应全面了解光谱工作项目和工作量，协助技术人员制定工作计划及拟定技术措施。2.1.2 参加并指导光谱分析工作，解答复核疑难问题，并作出准确结果。2.1.3 掌握常用合金钢的性能用途及燃弧时间对分析结果的影响。2.1.4 能分析仪器所能分析的合金元素，对主要的合金元素作必要的半定量分析，并对其检验结果负责。2.2 对光谱检验人员的要求：2.2.1 熟练操作仪器，具有一定的仪器维护和一般的故障排除技能。2.2.2 掌握电厂常用合金钢及所含合金元素的定性与半定量分析技能，并对其检验结果负责。 2.2.3 作好分析记录和分析标记，对被检出的不符合技术资料要求的项目必须进行复核，并及时签发检验报告，通知有关部门(使用及检验部门) 。2.2.4 具有排除被分析试样中影响分析结果准确性的各种因素的能力。对违反安全规程不符合工作要求的试件，应拒绝接受分析检验。2.2.5 了解安全防护的知识，及时排除不安全因素。2.2.6 光谱分析人员的视力应在1.0以上，色盲者不能担任光谱分析工作。2.2.7 光谱分析是在高频下进行工作的。对人体有一定的影响，必须加强注意劳动保护管理。3 分析前的准备3.0.1 了解被检试样的原始状态(包括规格，钢号，热处理状态)，以便作出准确判断。3.0.2 对被分析合金钢管道及焊缝，应绘制系统管路图并在分析过程中作编号标记。3.0.3 分析前检查被检件是否存在影响分析结果的因素(风力、光线、油漆、油污、氧化层)并作出必要的措施。3.0.4 分析前应熟悉该钢种所含化学元系种类及合金元素含量。3.0.5 制定分析措施，确定分析工作条件(火花或电弧)选定分析用电极(铜极或铁极) 。3.0.6 检查光谱仪是否能符合安全可靠的工作条件。3.0.7 光谱分析是对合金钢部件进行钢号的复核。因而在分析前必须了解技术资料对技术条件的要求，并在委托分析单上注明。4 光谱分析中应注意的事项4.0.1 光谱分析应有合适的电源可靠的接地线，分析人员应穿缘鞋配戴绝缘手套。4.0.2 在光谱分析中，对薄小试件和有一定精度要求的试件，应注意分析部件及燃弧时间，以免影响结果的准确性及工件的技术参数。4.0.3 注意分析间隙燃弧的稳定性及燃弧时间，及时更换或清除已污染的电极，确保分析结果的准确性。4.0.4 容易产生成分偏析的试件，铸件及大体积试件，均应在一定距离范围内分析数点以保证分析结果尽可能的准确。4.0.5 对同一元素有两种色区可供分析时，最好对两组色区的谱线都进行分析，在两组结果一致时再下结论。4.0.6 光谱分析工作尽量做到一人监护一人操作，谨防人身及设备事故的发生。4.0.7 光谱分析的合理工作时间是：工作十分钟，体息十分钟。4.0.8 严禁雨天在室外进行光谱分析工作。4.0.9 严禁在易燃易爆物品附近进行光谱分析。5 仪器的使用维护和安全注意事项5.0.1 仪器应轻拿轻放，不应受到撞击。注意对电极是否处于中心位置。5.0.2 仪器应放在干燥的地方，以防光学零件发霉。仪器也不能放在酸碱等腐蚀性液体的地方。空气中的二氧化硫对仪器也是十分有害的。5.0.3 仪器应注意灰尘的防护，在灰尘多的地方，工作完毕，应盖好目镜。5.0.4 当保护玻璃污损时应及时更换。5.0.5 尽量避免雨天在野外工作，工作时仪器要注意防水，发生器受潮后要烘干后才能工作。5.0.6 仪器盖板不得随意打开，仪器发生故障可请有关专业人员修理，光学零件表面需清洁时可用脱脂棉花蘸酒精与乙醚(1：1)混合液轻擦。光栅表面严禁揩擦。5.0.7 仪器处于激发状态时，切勿关闭电源开关。5.0.8 仪器处于激发状态时，严禁转换“电弧”“火花”开关。5.0.9 仪器处于激发状态时，切勿触摸对电极。5.0.10 弧光对人眼有害，应注意防护。5.0.11 电源线保护层是橡胶制造，应避免与油类接觖。6 光谱分析的定性与半定量分析6.0.1 光谱(看谱)分析是利用激发光源对试件提供能量，使原子处于激发状态，借助看谱镜观察各排列有序的谱线进行分析的。6.0.2 光谱分析是利用对钢中合金元素(Cr、Mo、V、Ni、W、Ti、Mn、Si等)进行定性和半定量分析，从而达到复核钢号的目的。6.0.3 定性分析是确定被分析试样中某元素存在与否的一种方法，可通过标准试件比较法，基体(铁谱线)特征线中元素谱线是否出现来判别该元素的存在与否的，但分析合金元素时应由低含量到高含量进行，以免因为污染或干扰而造成误判。6.0.4 定性分析只能判定某元素是否存在，不能确定和复核钢号。6.0.5 定性分析必须以被分析元素的最“灵敏线”(最低含量时出现的谱线受干扰时除外)的出现与否来判定。6.0.6 半定量分析是根据定量分析原理(谱线亮度或强度与其含量的函数关系基本是呈线性的)通过基本线与元素线的强度比较，或标准试验与被分析试样在同一条件下谱线强度的比较来粗略估计其元素含量的。6.0.7 半定量分析对比线组宜选用同一视场，相距较近的谱线，同时应选用灵敏度较高即含量变化很少就能引起谱线强度较大变化的线组进行分析。6.0.8 半定量分析要考虑被测元素以外的元素影响，要了解引起光谱图改变的元素(同时含有钛、镍的试样)含量，以及干扰分析线的元素及含量。6.0.9 光谱分析时，应先对谱线范围内的合金元素逐个定性再进行半定量分析。6.0.10 合金元素的半定量分析其含量线组的选择必须由低到高进行，应对两组以上分析线进行半定量，大致一致后再下结论。6.0.11 光谱分析时可观察到红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七色谱线，铁谱线在七色中均有分布，并有其固有的特征和分布规律，故也称铁基线。6.0.12 光谱图谱的编号是以波长范围从短到长依次排列的，将较有特征的铁谱线依次编以Fel、Fe2、Fe3，元素线编以Cr1、Cr2Mo1、Mo2，并按其波长色区依次编排分析线组。6.0.13 各合金元素光谱分析用主要分析线组(见表1)25表1 合金元素光谱分析用主要分析线组元素名称元素含量%半定量用%元素线/对照线(铁基线)最灵敏线(定性分析)NM0.050.50.5112.52.5551010CrS：绿B:518.47534.83Cr2/656667Cr5/71S:绿、黄B:532.42-534.85Cr5Cr6/717276S：黄、绿B:533.4-541.92Cr5/727376Cr6/72 Cr7/77S：黄绿B:532.42-541.92Cr5/70737577Cr6/76S：黄绿B:532.42-534.83Cr5/7475 Cr6/77对照Cr1组再下结论S：青绿B:491.9-492.2Cr1/3132对照Cr2组Cr5、Cr6S：绿B:520.60Cr30.010.02出现MOS：黄B:549.75-557.61Mo3/838489Mo4/8489S:黄B:549.75-554.9Mo3/87Mo4/8387S：黄B:553.3-557.28Mo3/88Mo4/88S：黄B:553.3-557.28Mo4/88S：黄B:553.3-558.68Mo3/90S：B:S：黄B:553.6Mo30.05明显VS：紫B：437.92-440.06V1/1 V2/1 V4/1S：绿B：487.55-487.82V8/29S：绿B：487.13-487.82V8/272829S：绿B：487.55-489.15V8/30S：B：S：B：S：紫B:437.92V10.05明显NiS：绿B:Ni3刚见S：蓝B:471.44-473.36Ni1/14S：蓝、绿B:471.03-503.93Ni1/10Ni3/42S：蓝、绿B:470.73-504.11Nil/9Ni3/43S：绿B:503.54-504.10Ni3/44S：绿B:503.54-504.98Ni3/45S：蓝绿B:503.53Ni30.05出现须对照试样WS：B:S：蓝绿B:470.68-505.33S：蓝绿B:478.97W2/43W1/21S：绿B:478.97W2/46W1/26S：绿B:504.98-505.16W2/45W3/46S：绿B:504.98-505.16W2/45W3/45.46S：蓝绿B:505.3W30.5明显TiS：绿B:498.55-504.98Ti3/39Ti4/37394195S：B:S：B:S：B:S：B:S：B:S：蓝绿B:499.95-499.10Ti3 Ti40.050.1出现 注：S-色区 B-波长范围7 光谱分析报告和技术档案7.0.1 光谱分析报告应包括以下内容：(详见表2)一：工程名称，总件名称，分析部件名称及图号。二：报告编号，委托单编号。三：被分析试件规格，数量及钢号(原始数据)。四：分析结果评定。五：试验者及审核者签名，检验签发日期，主管单位盖章。7.0.2 光谱分析报告一式四份，分送委托单位、电厂、安装公司的质量及检验部门。附加说明本导则由徐亚澄高工、张佩良高工主编，张乾恩高工、卢熙仁高工、毛关友工程师、陈志荣工程师统稿审核，由刘宝友、丁筱燕起草。本导则由电力工业部基建司归口。 表2 光谱分析报告 SPECTRAL ANALYSIS REPORTNO._Project工程名称Item总件名称Customer No.委托单号Separate Part & No.分部件名称及编号Size规 格Base-Material原始材料Qty数 量Qualitative(V) & Half-Quantitative Analysis(%)定性和半定量分析Result Evaluate结果评定CrMoVNiWTiAcceptable相符Unacceptable不相符Remarks备 注Inspector试验员Review审核Date of Issue签发日期表3 电站建设中常用铸钢件的化学成分和机械性能钢号化 学 成 分 (%)热处理后的机械性能碳(C)锰 (Mn) 硅(Si) 钼(Mo) 钒(V)铬(Cr) 镍 (Ni) 硫 (S)磷 (P)拉力极限强度B-公斤/毫米2屈服点s-公斤/毫米2延伸率5-%断面收缩率-%冲击韧性k -公斤-米/厘米2碱酸碱酸200.170.250.350.650.170.37-0.0450.0500.0450.050422223355250.200.300.400.700.170.37-45241930420XM0.150.250.500.800.200.450.400.60-0.400.700.300.040.0447251830320XM0.180.250.400.700.150.370.500.700.200.300.901.200.030.030.0350321430315X1M10.140.200.400.700.150.371.001.200.150.251.201.700.030.030.03503514303附注：1.表中各项数据系根据第一机械工业部第八局颁发的锅炉专业标准GB103-61(相当于苏联MBH632-58)。 2.20与25铸钢的硫、磷含量有碱性炉与酸性炉之分。表4-1 紧固件用钢的适用范围钢 号技术标准用 途*最高使用温度()35CrMoYB6-71螺栓、螺母48017CrMo1V工厂标准螺栓、螺母52025Cr2MoVYB6-71螺栓、螺母51025Cr2Mo1VYB6-71螺栓、螺母55020Cr1Mo1VTiB工厂标准螺栓、螺母57020Cr1MoVNbB工厂标准螺栓、螺母570* 1.如用作螺母，可高于表列温度3050。 2.螺栓与螺母最好采用不同号的钢配制，如用同号钢配制时，应有不同硬度。表4-2 紧固件用钢的化学成分(%)钢号CSiMnCrMoVNbBSPTi不大于35CrMo0.320.400.200.400.400.700.801.100.150.250.0300.03517CrMo1V0.120.200.300.500.601.000.300.450.700.900.300.400.0300.03025Cr2MoV0.220.290.200.400.400.701.501.800.250.350.150.300.0300.03525Cr2Mo1V0.220.290.200.400.500.802.102.500.901.100.300.500.0300.03520Cr1Mo1TiB0.170.230.450.600.450.600.901.300.751.000.450.650.0050.0100.0300.0350.160.2820Cr1Mo1VNbB0.170.230.350.500.300.600.901.300.751.000.500.700.110.250.0040.010.0300.0350.050.14表5 常用国外合金钢的化学成份牌 号化 学 成 份 %生产国家有关标准或制造厂商CMnSiCrNiMoWVNbB其它1Cr-0.5Mo(13CrMo44)0.150.300.610.500.801.25-0.440.65-美ASTMA335-61T，CrP12英BS3604西德DINI.733521/4Cr-1%Mo(10CrMo910)0.150.300.600.501.902.60-0.871.13-美ASTMA335-61T，英BS3604，西德DIN Nr1.738010CrSiMoV70.120.350.750.91.21.62.0-0.250.35-0.250.35-西德DINNr807514MoV630.100.180.300.600.150.350.300.60-0.500.60-0.250.35-西德 DIN Nr771530CrMoV90.260.340.400.700.200.402.302.700.600.150.25-0.100.20-民德 TGL Nr770717-22A(V)0.280.750.651.25-0.5-0.85-美非标准钢9090.180.250.50.170.371.01.30.40.81.2-0.701.0-苏联440.200.300.500.800.170.371.01.500.450.801.10-0.701.000.10.20.005苏联P20.220.290.60.30.51.51.8-0.60.8-0.20.3-苏联4150.160.240.250.600.42.43.3-0.350.550.30.50.60.85-苏联 OCT56327230.220.300.500.800.170.372.12.5-0.91.1-0.300.50-苏联TYC6116-549%Cr-1%Mo0.150.300.600.251.08.0010.0-0.91.10-英、美、日、法、瑞典等国都有类似钢号HT70.150.300.600.51.0811-0.91.10-瑞 典HT90.170.230.40.70.20.311.0012.50.30.80.81.200.40.60.250.35-瑞典Sandrikens Ternverks ABF110.170.230.300.800.100.5011.012.500.30.80.801.200.40.600.250.35-No.400.60西德Nr4935CSN151230.090.160.450.650.200.350.500.65-0.400.50-0.200.35-捷 克CSN151100.060.140.400.650.200.350.500.65-0.200.30-捷 克CSN152250.100.150.450.650.150.350.400.50-0.901.00-0.200.35-捷 克CSN152330.180.280.300.600.300.601.201.50-0.450.65-捷 克CSN152350.200.250.601.000.200.351.202.00-0.200.35-捷 克CSN153330.200.350.600.800.200.350.81.200.30-1.201.500.200.40-捷 克19Mn50.160.231.01.30.400.60-西德 DIN Nr1.084537SiMn50.330.411.101.401.101.40-民德 TGL Nr512224CrMoV5.50.200.280.300.600.150.351.201.500.600.500.60-0.150.25-民德 TGL Nr773316HM0.120.200.70.90.180.370.301.01.50.40.55-苏 联34XH3M0.30.40.50.80.180.370.71.12.753.250.250.4-苏 联BHW350.161.01.60.100.500.200.400.61.200.200.40-0.01-西 德BHW380.201.01.650.400.400.800.200.60-0.100.22-西 德表6 常用焊丝的化学成分序号钢号标准号化 学 成 分 (%)备 注碳C锰Mn硅Si铬Cr钼Mo钒V钛Ti铌Nb镍Ni稀土其它硫S酸P不大于1H08AGB1300-770.100.300.550.030.20-0.30-0.0300.0302H08MnA0.801.100.073H08MnRYB/Z11-761.001.300.100.30-0.10(加入量)A10.05(加入量)4H08Mn2SiAGB1300-770.111.802.100.650.950.200.30-5H10Mn20.121.501.900.070.0400.0406H08CrMoA0.100.400.700.150.350.801.100.0400.600.0300.0307H13CrMoA0.110.160.801.008H08CrMoV0.101.001.300.500.700.150.359H08CrMnSiMoVAYB/Z11-761.201.500.600.900.951.250.200.400.2510H08Cr2MoA0.400.700.150.352.002.500.901.20-11H1Cr13GB1300-770.150.300.600.300.6012.0014.00-0.6012H1Cr19Ni90.141.002.000.501.0018.0020.008.0010.000.02013H0Cr19Ni9Si20.062.002.7514H1Cr19Ni9Ti0.100.300.700.500.8015H1Cr19Ni10Nb0.090.300.80-1.201.509.0011.0016H1Cr25Ni130.120.300.7023.0026.00-12.0014.0017H1Cr25Ni200.150.200.5024.0027.0017.0020.0018TIG-J50-0.060.121.201.500.600.85-0.030.06-0.05(加入量)A10.070.15Zr0.040.100.0250.025系上海电力修造总厂标准19TIG-R310.751.050.450.701.101.400.450.650.200.350.030.06-20TIG-R402.202.500.951.25-21TIG-R100.751.500.450.70-0.450.6522TIG-R300.751.501.101.40 表7 常用焊条熔敷金属的化学成分序号焊条型号化 学 成 分 (%)型号标准号原牌号CMnSiCrMoVNbB1E4303GB5117J4220.120.300.600.25-2E4301GB5117J4230.120.350.600.20-3E4320GB5117J4240.120.500.900.15-4E4316GB5117J4260.120.500.900.50-5E4315GB5117J4270.120.500.900.50-6E5001GB5117J5030.120.501.000.30-7E5016GB5117J5060.120.801.400.65-8E5015GB5117J5070.120.801.400.70-9E6015D1GB5118J6070.121.251.750.60-0.250.45-10E7015D2GB5118J7070.151.652.000.60-0.250.45-11E5003A1GB5118R102-12E5015A1GB5118R1070.120.900.60-0.400.65-13E5503B1GB5118R2020.050.120.900.600.400.650.400.65-14E5515B1GB5118R2070.050.120.900.600.400.650.400.65-15E5503B2GB5118R3020.120.500.900.500.701.100.400.70-16E5515B2GB5118R3070.050.120.900.601.001.500.400.65-17E5503B2VGB5118R3120.120.500.900.500.801.200.400.700.100.35-18E5515B2VGB5118R3170.050.120.900.601.001.500.401.650.100.35-19E6003B3GB5118R4020.050.120.900.602.002.500.901.20-20E6015B3GB5118R4070.050.120.900.602.002.500.901.20-21E5515B3VNbGB5118R4170.050.120.900.602.403.000.701.000.250.500.350.65-22E5515B3VWBGB5118R3470.050.121.000.601.502.500.300.800.200.60-0.0010.00323E5515B2VWGB5118R3270.050.120.701.100.601.001.500.701.000.200.35-24E5515B2VNbGB5118R3370.050.120.600.601.001.500.701.000.150.400.100.25-25E1-5MoV-15GB983R5070.120.500.900.504.56.000.400.700.100.35-26E1-9Mo-15GB5983R7070.101.000.908.010.50.851.20-27E2-11MoVNi-15GB983R8070.190.501.000.509.511.50.600.900.200.40-28E2-11MoVNiW-1GB983R8170.190.501.000.509.512.00.801.100.200.40-29R8270.150.20.501.000.509.5012.000.801.100.200.40-30E1-13-15GB983G2070.121.000.901.0013.500.50-31G2170.121.000.902.0014.00-32E0-19-10Nb-GB983A132/A1370.080.52.50.908.0021.000.50-8XC1.00-33E0-18-12Mo2-GB983A202/A2070.080.52.50.907.0020.002.02.5-34E1-23-13GB983A302/A3070.150.52.50.9022.025.00.50-35E2-26-21GB983A402/A4070.021.02.50.7525.028.00.50-36E1-16-25MoSNGB983A5070.120.52.50.9014.018.05.07.0-37E0-17GB983G302/G3070.101.00.9014.018.00.50-表8 电厂常用钢材的化学成分序号牌 号化 学 成 分 (%)钢 号标准号CMnSiCrMoVNiTiB1A3GB7000.140.220.300.650.30-210GB30870.070.140.350.650.170.370.15-0.25-320GB30870.170.240.350.650.170.370.25-0.25-420GGB53100.170.240.350.650.170.37-522GGB7130.260.600.900.170.37-625GB6990.220.300.500.800.170.370.25-0.25-7St35.8DIN171750.170.400.800.100.35-8St45.8DIN171750.210.401.200.100.35-9STPT38JISG34560.250.300.900.100.35-10STPT42JISG34560.300.301.000.100.35-11SB42JISG31030.240.900.150.30-12SB46JISG31030.280.900.150.30-1360ASTMA5150.240.310.900.150.40-1465ASTMA5150.280.330.900.150.40-15A-1ASTMA2100.270.930.10-16CASTMA1780.350.80-17BASTMA1060.300.291.060.10-18CASTMA1060.350.291.060.10-19SB49JISG31030.310.900.150.30-20STPT49JISG34560.330.301.00.100.35-2112MngGB7130.161.101.500.200.60-2216MngGB7130.120.201.201.600.200.60-2316MnRGB66540.201.201.600.200.60-2417Mn4DIN17155/10.140.200.901.200.200.40-2519Mn5DIN171750.170.221.001.300.300.600.30-2615MnVgGB7130.100.181.201.600.200.50-0.040.12-2715MnVRGB66540.181.201.600.200.60-0.040.12-2820MnMoJB7550.170.231.101.400.170.37-0.200.35-2915MnMoVJB7550.120.181.301.600.170.37-0.400.650.050.15-3014MnMoVgGB7130.100.181.201.600.200.50-0.400.650.050.15-3118MnMo-NbgVGB7130.170.231.351.650.170.37-0.450.65-3212CrMoGB53100.080.150.400.700.170.370.400.700.400.55-3315CrMoGB53100.120.180.400.700.170.370.801.100.400.55-3412CrMoVGB30770.080.150.400.700.170.370.300.600.250.350.150.30-3512Cr1MoVGB53100.080.150.400.700.170.370.901.200.250.350.150.30-36ZG15Cr1Mo1VJB26400.140.200.400.700.170.371.201.701.001.200.200.40-37ZG20CrMoVJB26400.180.250.400.700.170.370.901.200.500.700.200.30-38AASTMA2040.180.900.150.40-0.410.64-39T1ASTMA2090.100.200.300.800.100.50-0.410.65-40P1ASTMA3350.100.200.300.800.100.50-0.440.65-41T11AS