羅江勇，呂新樂，邊鵬飛

（廣東珠海金灣發(fā)電有限公司，廣東 珠海 519000）

大容量高參數(shù)機組高溫高壓設(shè)備監(jiān)造質(zhì)量控制要點

羅江勇，呂新樂，邊鵬飛

（廣東珠海金灣發(fā)電有限公司，廣東 珠海 519000）

通過采取文件審查、現(xiàn)場見證、停工待檢等方式，從原材料生產(chǎn)到設(shè)備出廠，對大容量發(fā)電機組的高溫受熱面及高壓管道設(shè)備進行全程監(jiān)造生產(chǎn)，對常見的問題作了列舉說明。設(shè)備運行半年來，未發(fā)生一例因制造質(zhì)量問題而引起的事故。有效的監(jiān)造管控大大降低了因制造質(zhì)量問題而導(dǎo)致的停機隱患，為類似設(shè)備的制造質(zhì)量控制提供一定參考。

受熱面；高壓管道；監(jiān)造；質(zhì)量控制

隨著20世紀(jì)90年代國內(nèi)第一臺超臨界機組的投產(chǎn)使用［1－2］及國家環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的持續(xù)提高，效率高、能耗低、排污少的高參數(shù)大容量機組的應(yīng)用越來越廣［3－5］。由于容量大、參數(shù)高，一旦發(fā)生事故，對人身及設(shè)備的危害大，對機組經(jīng)濟性影響顯著［6－7］，因此對設(shè)備的制造質(zhì)量提出了更高的要求。

目前國內(nèi)發(fā)電企業(yè)多數(shù)采取委托第三方對機組的重要設(shè)備進行監(jiān)督制造。但由于無強制標(biāo)準(zhǔn)可循，各承包方對設(shè)備的具體監(jiān)造方式有所區(qū)別，導(dǎo)致監(jiān)造質(zhì)量控制參差不齊。本文通過采取文件審查、現(xiàn)場見證、停工待檢等方式，自原材料生產(chǎn)至設(shè)備出廠，對某600 MW超臨界火力發(fā)電機組的高溫受熱面及高壓管道進行全程監(jiān)造生產(chǎn)，設(shè)備運行半年來，未發(fā)生一例因制造質(zhì)量問題而引起的事故。

1 監(jiān)造質(zhì)量控制

1.1 設(shè)計圖紙審查

設(shè)計是制造的基礎(chǔ)，合理的設(shè)計可為后續(xù)的制造及安裝質(zhì)量提供有效的保證。在對圖紙進行審查過程中，發(fā)現(xiàn)連接管的最初設(shè)計焊口位于并排9根管的正中間，如圖1所示。上方有3根管遮擋，下方也有3根新管遮擋，且管與管的橫向間距僅有50 mm，縱向間距也僅有70 mm，可能導(dǎo)致在焊接新焊口時，導(dǎo)致施焊和拍片檢測較為困難。通過對設(shè)計圖紙進行審查，及時發(fā)現(xiàn)了該問題并提出改進，通過采取焊口后移、錯列布置的措施，有效降低了施焊難度，保證了焊接質(zhì)量和無損檢測合格率。

1.2 原材料檢驗

原材料檢驗包括駐廠檢驗和入廠檢驗2部分，駐廠檢驗主要對熔煉、精煉、連鑄、鍛造等生產(chǎn)工藝和過程加以控制，以從源頭控制制造質(zhì)量。其中鋼坯精煉控制、鋼坯切頭去除疏松和質(zhì)量差的端部、鋼坯剝皮去除外表面氧化皮及其他雜質(zhì)、鋼坯定心、酸洗、冷軋、無損檢測、表檢內(nèi)窺、取樣試驗等每一道工序都很重要，有可能影響到最終質(zhì)量，需嚴(yán)格把好每一道工序的質(zhì)量關(guān)。

圖1 焊口布置改進

入廠檢驗一方面對原材料廠家提供的合格證、金相報告、成分表、理化性能試驗等文件資料進行審查，另一方面需對到貨按比例抽樣進行成分、性能、金相等方面檢驗，如發(fā)現(xiàn)異常，擴大比例檢測，以確保到貨質(zhì)量符合要求。

1.3 加工質(zhì)量控制

加工過程是質(zhì)量控制的主要環(huán)節(jié)，加工過程中有效的監(jiān)管可減少各隱患缺陷的發(fā)生幾率，提高制造質(zhì)量。加工質(zhì)量控制主要從審查人員資質(zhì)、合理安排加工工序、嚴(yán)格遵守相關(guān)制造標(biāo)準(zhǔn)、加強無損檢測、定期設(shè)備檢定等方面控制。

隨著用工成本不斷上漲，各制造廠成本壓力與日俱增，目前多數(shù)制造廠對數(shù)控機床工、資深鉗工、高壓焊工等工種較為短缺，為按進度完成項目，安排錯位工種或不具備相應(yīng)資質(zhì)上崗的事情時有發(fā)生，給制造質(zhì)量帶來較大隱患。因此，在監(jiān)造過程中，需對如數(shù)控機床工、高壓焊工、熱處理工等重要工種不定期抽查資質(zhì)，防止無資質(zhì)或錯位工種進行工作，以保證加工質(zhì)量。

部分高溫高壓設(shè)備在完成加工后，還需進行水壓試驗，此時應(yīng)注意對保壓壓力、保壓時間及滲水情況進行監(jiān)督檢查。

1.4 焊接質(zhì)量控制

焊接是受熱面、集箱、大管道等設(shè)備加工中不可或缺的一道重要工序，其質(zhì)量的好壞直接決定設(shè)備的最終質(zhì)量。為獲得良好的焊接質(zhì)量，防止由于焊工之間的水平差異影響焊接質(zhì)量的穩(wěn)定性，在焊接工作開始前，需對待焊工件進行焊接評定工藝，制定出相應(yīng)的施工方案、作業(yè)指導(dǎo)書。焊材使用前應(yīng)確認(rèn)其材質(zhì)成分、力學(xué)性能是否達標(biāo)，質(zhì)量證明文件是否齊全、有效期限是否合格，干燥度是否符合要求。

在焊接過程中，應(yīng)注意嚴(yán)格按照工藝評定要求對焊接電流、層間溫度等參數(shù)進行抽查核對，防止焊工為追求速度而擅自增大焊接電流、不考慮層間溫度等情況的發(fā)生。預(yù)熱及熱處理前需對熱處理設(shè)備的檢定有效期、加熱帶的捆扎方式及部位、熱電偶安裝位置進行檢查，并經(jīng)點溫儀檢測合格，方可開始下一步工作，熱處理過程中應(yīng)注意對熱處理曲線的跟蹤，不得發(fā)生加熱溫度突升突降的情況。

為保證在后續(xù)進行檢驗檢修、狀態(tài)評估、壽命預(yù)測等工作時有據(jù)可查，應(yīng)對高壓設(shè)備的每道焊口建立跟蹤表，對每一道焊口的焊工、焊接狀況、返修情況、熱處理、無損檢測等做好相應(yīng)記錄，以保證焊口100%合格。

1.5 無損檢測質(zhì)量控制

無損檢測是保證加工質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。由于該工種對人員的能力要求較高，因此應(yīng)注意對無損檢測人員資質(zhì)進行審查，如RT檢測中，一級人員可以進行現(xiàn)場拍片工作，但不得對底片進行評定，部分制造廠由于人員缺乏，要求一級人員既進行現(xiàn)場拍片工作，又進行底片的評定工作，存在缺陷漏評、錯評的隱患。

嚴(yán)格按比例對待檢部位進行抽檢。無損檢測標(biāo)準(zhǔn)對不同壓力設(shè)備的抽檢數(shù)量要求不同，部分制造廠為降低成本，人為減少抽檢的數(shù)量，導(dǎo)致無損檢測代表性不夠，應(yīng)注意對抽檢的數(shù)量進行核對。

準(zhǔn)確掌握無損檢測時機。不同的材質(zhì)對無損檢測的時機要求不同，如某集箱角焊縫在焊接完成后，還需進行整體熱處理，部分制造廠為加快進度，在焊接完成后立即進行磁粉、超聲探傷工作。由于在后續(xù)的熱處理過程中可能產(chǎn)生再熱裂紋，故該集箱的無損檢測應(yīng)在熱處理完成后進行，如將無損檢測工序提前，可能導(dǎo)致再熱裂紋無法檢出，帶來較大隱患。

合理選用無損檢測方式。射線、超聲、渦流、磁粉、滲透等無損檢測方式具有各自的特點和盲區(qū)，因此，根據(jù)待檢工件的材質(zhì)、厚度、加工方式等選擇合適的無損檢測方式至關(guān)重要，如射線對體積型缺陷較為敏感，在檢測可能產(chǎn)生內(nèi)部裂紋的缺陷時，應(yīng)盡量考慮采用超聲。再如檢測鐵磁性的表面裂紋或開口缺陷時，盡量選用磁粉檢測方式。某電廠在機組安裝完畢進行水壓試驗時，發(fā)現(xiàn)集箱角焊縫滲水，于是采用射線、超聲進行擴大檢測，未發(fā)現(xiàn)異常，再次水壓試驗，發(fā)現(xiàn)繼續(xù)滲漏，后采用磁粉檢測，發(fā)現(xiàn)多達85處角焊縫存在裂紋。因此，根據(jù)待檢工件特點，合理選擇檢測方式極為重要。

加強檢測結(jié)果的抽檢。為防止質(zhì)檢部門對加工質(zhì)量放松要求，應(yīng)不定期對無損檢測過程及往期結(jié)果進行抽查，確保無損檢測結(jié)果100%合格。

2 典型問題

2.1 荒管酸洗不徹底

在對軋制車間堆放的鋼管進行檢查發(fā)現(xiàn)，部分酸洗不徹底的荒管轉(zhuǎn)到軋制工序，在這些荒管的淺表層有氧化物等雜質(zhì)存在，影響鋼管的最終質(zhì)量（見圖2）。

圖2 荒管酸洗不徹底

對于該問題，應(yīng)對酸洗后的荒管進行分級，對不合格的荒管重新酸洗；并加大監(jiān)督檢查力度，避免不合格的荒管流入下一工序。

2.2 金相混晶

在對不銹鋼受熱面管進行抽樣檢查過程中，發(fā)現(xiàn)有3個爐批次的管子存在混晶問題（見圖3），部分區(qū)域晶粒度達到9級，部分區(qū)域晶粒度5～6級，晶粒度不一致對后續(xù)受熱面的氧化皮生成與控制、壽命評估均帶來一定影響。

對于該問題，應(yīng)加大取樣比例，對混晶較為嚴(yán)重的管子進行更換，確保晶粒度符合要求。

2.3 直管焊接缺陷

在管子加工車間對受熱面進行抽查時，發(fā)現(xiàn)部分管子焊口位置存在點狀和線性缺陷，嚴(yán)重影響受熱面質(zhì)量（見圖4）。對于該類問題，應(yīng)嚴(yán)格按照DL／T 869—2004《火力發(fā)電廠焊接技術(shù)規(guī)程》“焊縫外觀檢查質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)”進行處理。

圖3 混晶試樣

圖4 管子焊接缺陷

2.4 鋼管表面粗糙度高

對拉拔的管子進行檢測時，發(fā)現(xiàn)部分管子外表面粗糙度較高，不符合標(biāo)準(zhǔn)要求，存在擴展為裂紋的隱患（見圖5）。

圖5 外表面粗糙的管子

對于這部分外表面粗糙度偏高的管子，采取了拋光、新固溶處理，經(jīng)酸洗后，取樣對金相、力學(xué)性能進行抽檢，符合要求。

2.5 坡口清理不干凈

在對待焊管道進行檢查中，發(fā)現(xiàn)某高壓管道進行打底焊前，焊口外表面未做打磨，殘留的鐵銹、油污等雜質(zhì)易產(chǎn)生氣孔、夾渣等焊接缺陷（見圖6）。對于該類問題，應(yīng)嚴(yán)格按照DL／T 869—2004《火力發(fā)電廠焊接技術(shù)規(guī)程》規(guī)定，“對接焊口在組對前應(yīng)將10～15 mm坡口表面及附近母材（內(nèi)、外壁或正、反面）的油、漆、垢、銹等清理干凈，直至發(fā)出金屬光澤”。

圖6 坡口未清理干凈

2.6 水壓試驗保壓時間不夠

在對某集箱進行水壓試驗檢查過程中，發(fā)現(xiàn)其保壓時間僅為1 min，遠(yuǎn)低于標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的5 min，不符合試驗要求。當(dāng)即要求重新試驗，并對保壓壓力、水溫、保壓時間等參數(shù)進行嚴(yán)格控制，確保試驗符合規(guī)范要求，保證無制造缺陷遺留。

2.7 受熱面管屏通球不過

在受熱面管屏進行通球試驗的過程中，發(fā)現(xiàn)部分管子存在通球不過的問題，通球不過的位置均為焊縫處，經(jīng)割開檢查，發(fā)現(xiàn)焊口內(nèi)部焊瘤超標(biāo)較為嚴(yán)重（見圖7）。打磨清除原焊縫組織后，進行重新焊接處理。

圖7 通球不過的管子

2.8 表檢缺陷

在對管子進行表檢過程中，發(fā)現(xiàn)部分管子外表面、內(nèi)表面存在劃傷痕跡，在后續(xù)運行過程中，存在發(fā)展為裂紋隱患（見圖8）。對劃傷深度≤1 mm的缺陷，用砂紙進行打磨處理，對于深度≥1 mm的劃痕，進行切除處理。

3 結(jié)束語

圖8 管子內(nèi)外表面劃傷

監(jiān)督制造作為目前大范圍應(yīng)用的高參數(shù)、大容量機組設(shè)備的有效監(jiān)管方式，從源頭開始即進行設(shè)備的質(zhì)量管控，對減少高壓設(shè)備因制造缺陷而引起的泄漏失效、保證機組的安全穩(wěn)定運行起著重要的作用。在監(jiān)造過程中，通過采取文件審查、現(xiàn)場見證、停工待檢等方式，對設(shè)備生產(chǎn)過程的主要生產(chǎn)環(huán)節(jié)進行管控，有效保證了設(shè)備的高質(zhì)量、零缺陷。有效的監(jiān)造管控大大降低了因制造質(zhì)量問題而導(dǎo)致的停機隱患，可為類似設(shè)備的制造質(zhì)量控制提供一定參考。

［1］劉堂禮.超臨界和超超臨界技術(shù)及其發(fā)展［J］.廣東電力，2007，20（1）：19－22.

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［4］張 慧.霧霾下的火電減排調(diào)整［J］.能源，2013，54（5）：75－78.

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The Control of Manufacturing Supervision Quality of High Temperature and High Pressure Equipments in Supercritical Units

LUO Jiangyong，Lü Xinle，BIAN Pengfei
（Guangdong Zhuhai Jinwan Power Plant Company Limited，Zhuhai，Guangdong 519050，China）

The manufacturing quality of heating surfaces and high pressure pipes for high parameter equipments is supervised by in?spection of documents and on?site withness in the whole construction，some problems appearing in the process of manufacturing are ex?plained.The results show that the manufacturing supervision is successful to obtain a higher quality.It provides a reliable reference for quality control of similar equipment.

heating surface of tubes；high pressure pipes；manufacturing supervision；quality control

TM621

A

1004－7913（2016）12－0017－04

羅江勇（1986），男，碩士，助理工程師，主要從事火力發(fā)電廠鍋爐設(shè)備檢修與管理工作。

2016－09－03）