鼓疱外貌及位置管板过热蠕变,强度下降,在内压作用下,强度下降的鼓疱部位产生了裂纹。根据受力情况分析,管板内面由内压引起的径向拉应力大于外面,且外壁温高于内壁,在过热变形时,外侧膨胀大于内侧,内面由此产生了较大的温差拉应力。在以上两种应力作用下,产生了内面的裂纹。
综合检测及分析测厚:选择鼓疱区6点,正常部位4点测厚检查,结果为:最薄点位于鼓疱中心及其附近小区域,Dmin=131117mm,正常部位厚度范围11191212mm鼓疱区域厚度范围为11171210mm.
硬度测量:在管板外侧,分别取鼓疱区,汽相非鼓疱区,烟管区进行硬度测量,每区测4点,结果如下所示(单位:HB):硬度测量结果第一点第二点第三点第四点平均鼓疱区汽相非鼓疱区烟管区1鼓疱区第二、第三测点在中心及其附近,硬度值较鼓疱边缘稍低,与正常部位(烟管区)相比,鼓疱中心硬度值下降313%,由此推算,鼓疱处强度无明显下降。
着色探伤:鼓疱外面打磨处理后,对整个区域进行PT探伤,发现有三条纵向裂纹,长度分别为5mm、9mm、6mm,裂纹打磨后测得深度约013mm.金相组织分析:鼓疱部位金相组织120@汽相非鼓疱区金相组织120@烟管区金相组织120@在管板外侧选择鼓疱区,汽相非鼓疱区,烟管区三处做复膜金相检验,分析比较过热部位的金相组织变化情况。三区金相组织。
三区组织都为铁素体+珠光体,晶粒度均为7级。与正常部位比较,鼓疱区晶粒未见粗大及晶界拓宽现象,说明鼓疱区过热不严重,超温时间较短,这与锅炉每次使用时间较短,且使用间隔周期长的情况是一致的。另外鼓疱外侧金属颜色无明显变化,说明过热时壁温应小于555e。鼓疱内面裂纹深度检测:对内裂纹边打磨,边PT检查,边测厚,打磨深度至017110mm时,密集裂纹基本消除,剩余二条分别磨至211mm及215mm左右消除。
缺陷处理方案及强度校核常规而言,对鼓疱和裂纹缺陷进行挖补更换是最彻底和最保险的方法,但施工周期长,费用高。对该台锅炉而言,锅筒内可作业空间小,施工难度大,处理不当有可能造成新的缺陷;而通过检测分析认为该锅炉鼓疱处材质并未劣化,且鼓疱变形程度为0175%,小于115%,属于轻度鼓疱,按5在用锅炉定期检验规则6规定,可以保留监控使用。考虑到锅炉隔板修复后,鼓疱部位稳定性较好,因此建议采用以下修复方案:11鼓疱可以不作处理;21对两条深度大于2mm的裂纹,修磨出V型坡口,且两端适当延长,PT检查确认无裂纹后选择适当工艺补焊。对补焊部位进行PT检查;31进行强度校核计算,确定允许使用压力;41进行水压试验;51修复隔板。
结束语该炉隔板面隔热层质量差,运行后不久开裂脱落,使隔板烧损,是导致管板过热,造成鼓疱裂纹缺陷产生的直接原因。通过综合检测分析,确认了过热处材质无明显劣化,由此制定的修复方案经四个多月来正常运行,证明本次缺陷的处理方法是适合的。