电力工程建设中焊口热处理意外中断情况处置ぜ爸柿靠刂品椒ㄇ澄

2018-05-14 12:39蒋胜斌
科技风 2018年14期

蒋胜斌

摘要:本文主要介绍了焊口热处理意外中断的几种常见情况,并根据情况的不同,采取不同的措施,通过对焊口进行保温缓冷、调整热处理工艺参数等方法来控制焊口热处理质量。

关键词:焊口热处理;意外中断;处置及质量控制方法

在电力工程建设中,合金钢(奥氏体不锈钢除外)焊口焊接完成后一般都需要进行高温回火处理,以改善焊缝的组织性能,提高焊缝的塑性、韧性,保证机组的长久稳定安全运行。

一、热处理意外中断原因分析

首先要对热处理意外中断的原因进行分析,在施工现场热处理意外中断主要存在以下几种情况:

(1)外部供电导致,因检修需要进行停电或者自然灾害等造成;

(2)在现施工场地下设施、埋地管道开挖过程中,挖断供电电缆造成停电;

(3)电源箱超负荷跳闸,或者用电设备漏电、短路等引起电源箱跳闸;

(4)热处理设备损坏,如主板烧坏等引起热处理中断;

(5)熱处理回路出现问题,如电源线损坏,回路连接过程中有接头烧损或者断开等;

(6)热处理加热片烧坏。

将热处理意外中断原因分析清楚,才能有效的采取相应的措施,来保障后续热处理工艺的调整和热处理质量的控制。下面就根据断电的不同情况谈谈热处理中断后采取的措施和恢复供电后的热处理工艺。

二、热处理意外中断后的控制措施

热处理意外中断后,应根据中断的原因采取不同的措施,如果措施采取不当,有可能引起焊缝及附近母材表面淬火的情况发生,甚至导致焊缝产生裂纹,那焊接和热处理工作就前功尽弃。

(1)对于外供电源突然停电,未有任何通知且不知送电时间的情况下,应启动应急备用电源;对于因挖断电缆等原因造成的临时断电,抢修恢复时间超过2小时的,应启动应急备用电源;焊接及热处理工作遵照以下措施执行:

①对正在盖面的小口径管道应盖面完成,检查表面符合规范要求后立即用保温棉覆盖,包扎严实,保温棉宽度以管道壁厚的20倍为宜,缓冷至环境温度。

②正在进行打底或者中间层焊接的小口应停止焊接,用保温棉包扎缓冷。

③为保证热处理,大口焊接工作应停止,立即对该焊口进行后热处理并保温缓冷至环境温度,暂不拆除加热炉;对于P91/92钢材,后热前应做80~100℃恒温2小时的马氏体转变。

④对已形成需热处理的小口及时热处理完成(临时断电不超过12小时的可以等恢复供电后实施)。

⑤对于正在热处理的小口径焊口,应用备用电源坚持做完热处理。

⑥实施过程中应注意先后顺序,高合金钢焊口的焊接和热处理放在首位,中、低合金钢次之,碳钢焊口最后处理。

(2)对于长时间停电,现场无备用电源,断电后正在焊接及热处理的焊口只能全部采取保温缓冷的措施,其保温宽度按照壁厚的20倍执行,厚度60mm,用细铁丝绑扎严实。

(3)如因供电突然中断,或者供电电缆挖断,断电时间在2小时以内,1小时以上的情况,应采取以下措施:

①正在焊接的焊口,应立即用保温棉包扎缓冷,保温棉宽度以管道壁厚的20倍为宜,防止降温过快引起裂纹的产生。

②若处于升温及恒温过程,则在焊口位置再加一层保温棉,宽度与热处理保温宽度一致,防止散热过快。

③若处于降温过程,可以不采取措施,随炉冷却至环境温度即可;但若处于冬季,因环境温度较低,也应再包扎一层保温棉。

(4)如因短时停电,跳闸及回路问题,正在热处理的焊口可以不采取任何措施,待恢复供电后重新按原工艺参数继续进行热处理。

(5)热处理控制柜主板烧坏,如果有其它热处理控制柜,可以将热处理二次线接至另一台热处理控制柜,适当调整一下参数后继续进行热处理,如果无备用热处理控制柜,则只能采取保温缓冷措施,尽快联系厂家更换主板。

三、恢复供电后的热处理工艺

同样,恢复供电后的热处理工艺也因意外中断的时间长短需采取不同的工艺,否则很可能导致热处理的过分,造成严重的损失。但实施前都需进行焊缝外观的检测,确认无裂纹后才能继续实施,恢复供电后的热处理工艺如下:

(1)未完成的焊口先进行预热,达到预热温度后继续实施焊接,焊接完成按照原定热处理工艺实施热处理。

(2)处于升温阶段的焊口,则按照原热处理工艺进行,因停电时间长短不一,热处理起点温度会不一致。

(3)处于恒温阶段的焊口,恢复供电后应按原工艺继续升温至恒温温度,恒温时间应与停电前的恒温时间进行累加,再适当延长恒温时间,延长的恒温时间一般小口控制在5~10分钟,大口一般控制在10~15分钟,但增加的恒温时间不能超过规范规定恒温时间的30%,后续降温按原工艺执行。

(4)处于降温阶段的焊口,具体工艺如下:

①对于中、小口径管道焊口以及处于中、低温度区域的大口,无需再做温度控制,随炉冷却至环境温度即可;

②对于大口径管道,如果恢复供电时还处于高温阶段(500℃及以上),则在该温度点继续实施控温降温,需适当降低降温速度,放慢5摄氏度/小时,降温至300℃以下后随炉冷却至环境温度,尤其是高合金钢焊口必须严格控制降温速度。

(5)针对P91/92焊口处于马氏体转变阶段停电的,具体工艺如下:

①停电时间超过2小时及以上的,则无须再做马氏体转变阶段的热处理,直接做高温回火即可;

②短时间停电的,恢复供电后升温至原马氏体转变设定温度,继续马氏体的转变;整个马氏体转变时间保持2小时即可,即断电时长和恢复供电后升温时间都要计算在马氏体转变时间内。

笔者从事焊接、热处理技术、质量管理已有二十多年,经历了大、小十几个电厂的建设,机组大小从135MW到1100MW,尤其是本人参与建设的常熟华润电厂、国电泰州一期工程以及大唐南京电厂工程都获得了鲁班奖,在这些工程中,笔者通过本文介绍的各项措施和保证手段,使焊接热处理的质量得到了有效的控制。

注:本文中保温棉指干法针刺硅酸铝保温棉毯,厚度为30mm。

参考文献:

[1]《火力发电厂焊接技术规程》(DL/T8692012).

[2]《火力发电厂焊接热处理技术规程》(DL/T8192010).

[3]《火力发电厂金属技术监督规程》(DL/T4382016).