华能电厂P91P92焊接质量检验导则提交版[1].doc

1、华能电厂 P91、P92 钢焊接质量检验导则（试行）华能国际电力股份有限公司二五年十月目次前言 错 误!未定义书签。1. 适用范围 12. 检验项目与验收 13. 硬度检查 13.1 范围和数量 13.2 测试仪器 13.3 测试表面制备 23.4 测试人员和测试方法 23.5 验收标准 24. 微观组织结构 34.1 检验范围和数量 34.2 检验方法 34.3 验收标准 45. 不合格品的处理方法 4I前言T91/P91/F91钢(9Cr1MoVNbN )是美国在 T9 钢的基础上通过降低碳含量、 添加合金元素 V 、Nb 并控制 N 含量开发出来的改良型 9Cr1Mo 钢。在 620以

2、下时，该钢的许用应力高于奥氏体不锈钢 TP347H，在 550以下该钢的设计许 用应力约为 P22 钢的两倍。采用 P91 代替 P22 作为高温厚壁管道可大幅度减小 壁厚，从而降低成本并提高机组运行灵活性。 这种钢已经在我国亚临界和超临界 机组中得到了广泛的应用。P92或同材质的 F92、T92 钢(9Cr0.5Mo1.8WVNbN )是在 P91的基础上适 当降低 Mo 元素的含量，同时加入 1.8%左右的 W 和微量 B 改良的新型耐热钢， 其高温强度得到了进一步提高，最高使用温度可达到 625左右。我国目前在建 的超超临界机组基本上都采用了 P92 钢作为主汽管道材料。P91、 P92

3、这两种钢的出现对电厂的设计和运行带来了很大的益处，但同时 对相应部件的制造、 安装带来了技术上的挑战。 与常规的碳钢和低合金耐热钢不 同，这两种马氏体耐热钢的优异性能来自于对组织的精确控制， 如果在制造和安 装中没能严格执行正确的工艺， 没有获得合适的组织， 或者由于运行不当对这种 组织造成的破坏都会导致高温强度的显著下降从而使部件早期失效。由于华能国际电力股份有限公司在建的电源项目较多， P91、P92 钢的应用 非常普遍， 且主要用于主蒸汽、 再热蒸汽管道和联箱等重要部件， 在这些部件上 通常有大量的对接接头、角焊缝甚至纵向焊缝等，同时还采用弯头、弯管、三通 等管件，这些都是长期运行中对安

4、全影响最大的薄弱环节。然而目前有关P91、P92或者同材质的 F91、F92 材料的国内、国际标准过于笼统，其验收指标是仅 从无超标缺陷、不开裂等最基本的要求提出的，没有充分考虑到P91、P92 钢的成分、组织和性能特点， 无法保证部件的使用寿命和安全。 为此专门制定本标准， 主要从硬度和金相两个角度对 P91、P92 钢焊接接头和部件提出更明确的技术指 标，作为华能国际电力股份有限公司所属电厂在相关工程合同签订与质量验收的 技术依据。本标准由华能国际电力股份有限公司工程部提出并归口。 本标准由西安热工研究院有限公司负责解释。 本标准主要起草单位：华能国际电力股份有限公司工程部、西安热工研究

5、院有限公司、华能浙江分公司本标准主要起草人：周荣灿 范长信 陈 平 邵天佑III华能电厂 P91、P92 钢焊接质量检验导则（试行）1. 适用范围华能国际电力股份有限公司所属电厂 P91、P92 钢管道的制造焊口和现场安 装焊口的检验和验收。P91、 P92钢管道、弯管以及 F91、F92 三通、弯头、异径管等管件也可参照 本导则对母材的要求执行。2. 检验项目与验收焊缝外观检查、光谱分析、无损检测、宏观金相检查参照 DL /T 869-2004 火 力发电厂焊接技术规程和 DL438-2000火力发电厂金属技术监督规程执行。 硬度检查按本标准第 3 章执行，微观金相检查按本标准第 4 章执行

6、。3. 硬度检查3.1 检验范围和数量名义管径大于 150mm或壁厚20mm 的 P91、 P92钢制承压管道焊接接头必 须在焊后热处理后进行 100%硬度检查。其余尺寸的焊接接头按 5%比例抽检， 抽检硬度有异常值时扩大抽检比例；焊后热处理记录显示异常的焊接接头进行 100%硬度检查。3.2 测试仪器现场硬度检验可采用便携式硬度计。硬度计应定期进行计量鉴定并取得计量鉴定合格证书， 检验前使用标准硬度 块进行校验，校验合格方能使用。以下条款中规定的硬度值均系以台式布氏硬度计测定的数值。 为避免由便携 式硬度计测量的其他硬度值向布氏硬度转换时带来误差， 可将硬度在 HB190-250 之间的标准

7、试块或由 P91、P92 钢母材制成的试样，分别通过台式布氏硬度计和便携式硬度计测量硬度（均以布氏硬度表示） ，其差值作为该类型硬度向布氏硬 度转换误差的校正值。3.3 测试表面制备抽检的部位可选择便于打磨的位置， 但如果热处理过程中出现超温等异常情 况，应首先在相应区域检查并适当增加检验部位的数量。 检验前将待检部位包含 焊缝、近缝区母材在内的区域打磨去除表面氧化皮、脱碳层，通常需磨去 0.7-1.2mm，并以 120#或更细的砂轮、砂纸等精磨，表面粗糙度 Ra<6.3m。对焊后热处理过程出现各种异常情况的焊接接头， 应在所有控温加热区域各 选择一处进行硬度测量。3.4 测试人员和测试

8、方法测试人员必须经过专门培训，熟悉测试仪器的测试原理、测试方法。测试时 应严格遵照相关的国家标准、行业标准以及产品使用说明执行。测量的部位包括焊缝、近缝区母材，同一部位至少测量 5 点，取其算术平均 值作为相应部位的硬度值。3.5 验收标准1. 焊缝金属的硬度控制范围最佳为 HB195HB235，硬度低于 HB180 或者高于 HB250 为不合格。2. P91、 P92 钢管母材、管件的硬度范围最佳为 HB190-220，硬度低于 HB175 或高于 HB250 为不合格。3.6 复验当出现硬度值超标时，应首先将该部位再打磨 0.5mm 深重新检查，如仍不合 格，沿着圆周方向在附近另选择两处

9、、沿圆周方向 180°的位置选择一处（参见 图 1 ）合计 3 处重新打磨测量。如果仍有硬度不合格现象最终判断为不合格。复检位置4. 微观组织结构P91、P92 钢正常的组织应该是完全的回火马氏体，除了热影响区外，母材 和焊缝金属的马氏体板条特征明显（ P91、 P92 钢在弯管、锻造、焊接之后的热 处理过程中如温度和升降温速率控制不当容易出现 铁素体、未回火马氏体、 过度回火的回火索氏体等异常组织，这些组织的存在将导致P91、P92 钢部件的使用寿命大幅度下降） 。4.1 检验范围和数量名义管径大于 150mm或壁厚20mm 的 P91、 P92钢制承压管道按焊接接头 数量的 10

10、抽检；对硬度超标的接头 100检验。4.2 检验方法金相制备和观察按 DL/T 884-2004 火电厂金相检验与评定技术导则和 DL/T6521998 金相复型技术工艺导则进行；如发现有 -铁素体，其含量（面积比）按网格法放大倍数 250 倍在焊缝、热 影响区、母材各检查 10 个视场，平均值为铁素体的含量。4.3 验收标准1. 焊缝微观组织必须以马氏体板条清晰的回火马氏体为主，否则为不合格；2. 焊缝金属中的 -铁素体含量不得超过 3%，最严重视场中不得超过 10%；熔 合区 -铁素体含量不得超过 10，最严重的视场不得超过 20。3. *对回火马氏体中出现的少量未回火马氏体组织， 应根据

11、焊接和焊后热处理温 度记录曲线进行判断，如果工艺正常，未回火马氏体是焊态组织中微量残余 奥氏体经热处理后转变而来，应视为合格；如果经过分析认定焊后未完全冷 却到奥氏体转变终了温度 Mf 以下，或焊后热处理时温度超过了下临界转变温 度 AC1，组织为不合格。*为参考条款。4. P91、P92 钢管、管件母材中的 -铁素体含量不超过 1%，最严重视场不得超 过 3% 。5. 建议 P91和 P92管材和管件（ F91、F92）订货时将铝元素（ Al ）含量控制在 0.015%以下。5. 不合格品的处理方法5.1 工厂化焊接接头经上述硬度和金相检验不合格后，首先分析原因，然后进行 整体正火回火处理，如无法实现，