火力发电厂金属光谱分析导则

中华人民共和国电力工业部基建司 1 火力发电厂金属光谱分析导则 1 总 则 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 )。 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。 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 有关规定。 力建设施工及验收技术规范 (火力发电厂焊接篇 ) 力工业锅炉监察规程 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 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。 光谱高级分析人员的要 求： 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。 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。 握常用合金钢的性能用途及燃弧时间对分析结果的影响。 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。 光谱检验人员的要求： 练操作仪器，具有一定的仪器维护和一般的故障排除技能。 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。 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 ) 。 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。 解安全防护的知识，及时排除不安全因素。 谱分析人员的视力应在 盲者不能担任光谱分析工作。 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。 中华人民共和国电力工业部基建司 2 3 分析前的准 备 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。 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。 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。 析前应熟悉该钢种所含化学元系种类及合金元素含量。 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 ) 。 查光谱仪是否能符合安全可靠的工作条件。 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 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。 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。 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。 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。 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。 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。 谱分析的合理工作时间是：工作十分钟，体息十分钟。 禁雨天在室外进行光谱分析工作。 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 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。 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。 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。 保护玻璃污损时应及时更换。 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。 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。 器处于激发状态时，切勿关闭电源开关 。 中华人民共和国电力工业部基建司 3 器处于激发状态时，严禁转换“电弧”“火花”开关。 器处于激发状态时，切勿触摸对电极。 光对人眼有害，应注意防护。 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 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。 谱分析是利用对钢中合金元素 (V、 W、 )进行定性和半定量分析，从而达到复核钢号的目的。 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。 性分析只能判定某元素是否存在，不能确定和复核钢号。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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 元素线编以 并按其波长色区依次编排分析线组。 合金元素光谱分析用主要分析线组 (见表 1) 中华人民共和国电力工业部基建司 4 表 1 合金元素光谱分析用主要分析线组 元素线 /对照线 (铁基线 ) 最灵敏 线 (定性分析 ) 1 1 5 5 10 10 ：绿 B:5 66 67 1 S:绿、黄 B:1 72 76 S：黄、绿 B:2 73 76 2 7 S：黄绿 B:0 73 75 77 6 S：黄绿 B:4 75 7 对照 再下结论 S：青绿 B:1 32 对照 ：绿 B:现 ：黄 B:3 84 89 4 89 S:黄 B:7 3 87 S：黄 B:8 8 S：黄 B:8 S：黄 B:0 S： B: S：黄 B:显 V S：紫 B： 1/1 S：绿 B： 8/29 S：绿 B： 8/27 28 29 S：绿 B： 8/30 S： B： S： B： S：紫 B:1 显 ：绿 B: 见 S：蓝 B:4 S：蓝、绿 B:0 2 S：蓝、绿 B: 3 S：绿 B:4 S：绿 B:5 S：蓝绿 B:现 须对照试样 W S： B: S：蓝绿 B:：蓝绿 B:2/43 1 S：绿 B:2/46 6 S：绿 B:2/45 6 S：绿 B:2/45 ：蓝绿 B:3 显 ：绿 B:9 7 39 41 95 S： B: S： B: S： B: S： B: S： B: S：蓝绿 B:现 注： 元素含量 % 半定量用 % 中华人民共和国电力工业部基建司 5 7 光谱分析报告和技术档案 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。 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。 中华人民共和国电力工业部基建司 7 表 2 光谱分析报告 程名称 件名称 o. 委托单号 分部件名称及编号 格 始材料 量 ) & ) 定性和半定量分析 果评定 o V 符 相符 注 验员 核 发日期 中华人民共和国电力工业部基建司 8 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 ( 硅 ( 钼 ( 钒 (V) 铬 ( 镍 ( 硫 (S) 磷 (P) 拉力极限强度 毫米 2 屈服点 毫米 2 延伸率 5-% 断面收缩率 -% 冲击韧性 k 米 /厘米 2 碱 酸 碱 酸 20 - - - 2 22 23 35 5 25 - - - 45 24 19 30 4 20 7 25 18 30 3 200 32 14 30 3 150 35 14 30 3 附注： 当于苏联 25铸钢的硫、磷含量有碱性炉与酸性炉之分。 中华人民共和国电力工业部基建司 9 表 4紧固件用钢的适用范围 钢 号 技术标准 用 途 * 最高使用温度 ( ) 35栓、螺母 480 17厂标准 螺栓、螺母 520 25栓、螺母 510 25栓、螺母 550 20厂标准 螺栓、螺母 570 20厂标准 螺栓、螺母 570 * 高于表列温度 30 50。 用同号钢配制时，应有不同硬度。 中华人民共和国电力工业部基建司 11 表 4固件用钢的化学成分 (%) 钢号 C n o V S P 大于 35 17 25 25 20 0 华人民共和国电力工业部基建司 13 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 C i i V 其它 13 - - - 美 德 1/4o (10 - - - 美 英 西德 0 - 西德 4 - 西德 0 - 民德 7) - 美非标 准钢 中华人民共和国电力工业部基建司 14 909 - 苏联 44 苏联 - 苏联 415 - 苏联 723 - 苏联 %o - - - 英、美、日、法、瑞典等国都有类似钢 号 11 - - - - 瑞 典 - 瑞典 B - 德 华人民共和国电力工业部基建司 15 - 捷 克 - - - 捷 克 - 捷 克 - - - 捷 克 - - - 捷 克 - 捷 克 19 - - - - - - 西德 7 - - - - - - 民德 - 民德 华人民共和国电力工业部基建司 16 16 - - - 苏 联 34 - - - 苏 联 - 西 德 - 西 德 中华人民共和国电力工业部基建司 17 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 V 钛 土 其它 硫 S 酸 P 不大于 1 - - - - B/ 加入量 ) 加入量 ) 4 5 B/ 0 11 2 3 4 华人民共和国电力工业部基建司 18 15 6 7 8 加入量 ) 上海电力修造总厂标准 19 20 21 2 华人民共和国电力工业部基建司 19 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 C i o V 1 422 - - - - 2 423 - - - - 3 424 - - - - 4 426 - - - - 5 427 - - - - 6 503 - - - - 7 506 - - - - 8 507 - - - - 9 607 - - 10 707 - - 11 102 - - - - - - - - 12 107 - - 13 202 - - 14 207 - - 15 302 - - 16 307 - - 17 312 - 中华人民共和国电力工业部基建司 20 18 317 - 19 402 - - 20 407 - - 21 417 22 347 3 327 - 24 337 25 507 - 26 707 - - 27 807 28 817 - 29 - 30 207 - - 31 - - - 32 132/ 8 33 202/ - - 34 302/ - - 35 402/ - - 36 507 - - 37 302/ - - 中华人民共和国电力工业部基建司 21 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 C i o V i B 1 - - - - - 2 10 - - 3 20 - - 4 20G - - - - - 5 22G - - - - - 6 25 - - 7 - - - - - 8 - - - - - 9 - - - - - 10 - - - - - 11 - - - - - 12 - - - - - 13 60 - - - - - 14 65 - - - - - 15 - - - - - 16 C - - - - - - 17 B - - - - - 18 C - - - - - 19 -