“9E联合循环”机组试验、检验施工总结

“9E联合循环”机组试验、检验施工总结

“9E联合循环”机组的试验、检验施工总结

1、 “9E联合循环”机组的工程概况及特点

“9E联合循环”机组是装机容量为120+60MW的S109E多轴燃气—蒸汽联合循环发电机组。燃机为PG9171E型，是由美国GE公司生产的；汽轮机为N60-5.6/0.6/529/253型，是由哈尔滨汽轮机厂有限责任公司生产的； 180t/h三压立式无补燃强制循环余热锅炉，由杭州锅炉厂生产的。

“9E联合循环”机组的炉本体部分为箱体式结构，它共有九大管箱：凝结水加热器管箱 、除氧蒸发器管箱、高压省煤器(3) 管箱、低压省煤器管箱、低压蒸发器管箱、高压省煤器（2）管箱、高压省煤器（1）、低压过热器管箱、高压蒸发器（2）管箱、高压蒸发器（1）管箱、高压过热器管箱。出厂时所有的受热面管均已在管箱里安装完毕，安装时九大管箱箱体通过焊接连接起来。“9E联合循环”机组的管道焊接主要包括余热锅炉的LP（低压）系统管道、HP（高压）系统管道、除氧系统管道以及汽轮机系统管道、燃机系统管道五部分。除了低压给水再循环管道及一些旁路、取样、疏放水、排污、放空、加药等杂项管道外，锅炉的管道焊接以中径管为主。

1台机组的射线检验焊口数量为1172道(机部分为425道，炉部分为747道)；超声波检验焊口数量为6道，轴瓦28块，高温螺栓152只；测厚检验量为866点；磁粉检验焊缝323米,弯头37只；渗透检验焊缝29米，轴瓦32；涡流检验铜（钛）管3998.4米；光谱检验量为24126点；硬度检验量为1875点；金相检验27组；热处理焊口122道。 2、 “9E联合循环”机组探伤检验执行标准

锅炉部分的检验要执行《蒸汽锅炉安全技术监察规程》96版的有关规定，汽机部分的检验可以执行电力行业标准。除此之外，业主、和监理还针对焊接与金属监督部分制定了“9E联合循环”机组的监检大纲，对各类部件的检查、检验、试验比例（数量）又做了一些具体的要求，加大了检验的项目和检验比例。

3、“9E联合循环”机组探伤检验的主要特点 3.1射线检验量大。

原因之一：由于锅炉安装要执行《蒸汽锅炉安全技术监察规程》96版，蒸规要求：集箱、管子、管道，受热面管子接触焊除外，只要其外径＞159mm或壁厚≥20mm时，每条焊缝应进行100%探伤，受热面管子以及锅炉汽水管道只要是采用无直段弯头与管道对接的焊缝就需做100%射线检验。 原因之二：几种探伤检验方法中业主更重视射线检验。

电力建设焊接篇中只对一定参数焊接接头的射线检验与超声波检验的总体比例做了规定，没强调主汽等高参数管道焊口的具体射线检验比例，如果其满足超声波检验的条件，可以使用超声波检验。而“9E联合循环”机组则对射线比例做了强制性的规定：如高压主汽管道、EH油、顶轴油管道焊缝100%射线等，即使其满足超声波检验的条件也不允许超声，必须采取射线检验。 原因之三：甲方制定的监检大纲，扩大了射线检验比例。

如前面提到的高压主汽管道、EH油、顶轴油管道焊缝要求100%射线；300℃≤介质温度＜450℃管道焊缝50%射线检验等。如按电力建设焊接篇规定，高压主汽最大射线检验比例不过50%，而介质温度等于300℃的焊口（如轴封供汽管道）属于Ⅱ类焊口，射线检验最大比例不过5%。 3.2表面探伤检验（磁粉检验、渗透检验）量大。

除了轴瓦、铝母线焊接接头要做渗透检验、弯头背弧外弯面要做磁粉检验外，还有以下几方面需要做表面探伤检验。

3.2.1吊耳及管箱焊缝100%磁粉检验或渗透检验。

由于“9E联合循环”机组的炉本体部分为箱体式结构，共有九道管箱焊缝，其中有七道管箱焊缝长47.8m/道, 有两道管箱焊缝长43.8m/道。 3.2.2凝汽器钛管安装焊口100%渗透检验。

1台凝汽器两面共焊接18756道焊口，焊接完毕，焊口需要100%进行渗透检验，如果检验发现有缺陷，返修后还要重新进行渗透检验。 3.3主要轴瓦要求做超声波检验。

针对以往“9E联合循环”机组运行一段时间后，发电机主要轴瓦易发生脱胎现象，业主要求除了对主要轴瓦进行渗透检验外，还提出对其进行超声波检验的要求。电力标准对轴瓦的超声波检验没有规定，南电集团根据哈尔滨市电机厂

企业标准OEC.621.037-87和哈尔滨市汽轮机厂企业标准B/HJ454-93综合制定了公司轴瓦超声波探伤验收标准。具体规定如下：

表3-1 探伤方法 承载区 用双晶聚焦探头，在瓦面扫查 未粘合 其它区 允许最大单个缺陷 mm2 中间：2b， 边缘：1b 中间：1b， 边缘：0.5b 允许总的缺陷面积，占轴承总面积 % 2 全部瓦面不允许出现瓦胎及瓦基波同时消1 失或降低 密集气孔夹杂、疏松 工件名称 允许最大单个缺陷 mm2 径向轴瓦 推力轴瓦 承载截面上仅允许一处，面积≤1b 不允许 注：b-轴承宽度

3.4凝汽器钛管的试验、检验。

深圳福华德电厂的9E机组的凝汽器采用的是钛管，东莞高埗唯美燃气电厂的9E机组的凝汽器采用的是铜管。现行规范中没有对钛管的安装前试验、检验比例、检验项目做具体的规定。我们参照凝汽器铜管的试验、检验要求及甲方的要求，对凝汽器钛管进行了压扁、扩张和涡流探伤三项安装前检验。压扁、扩张试验抽查比例要求不低于0.5/1000，涡流检验比例不低于5%。对深圳福华德电厂二期技改工程1#机到货凝汽器钛管在按5%比例进行涡流检验时我们发现有些钛管有缺陷显示，我们随后又加大了检验比例，检验比例达到了近10%，最终共发现了41根钛管有缺陷显示。

凝汽器钛管安装后要求对焊接接头进行100%的着色渗透检验。钛管焊接质量要求非常严格：焊缝外观检查合格后，再进行着色检查。焊缝表面不允许有裂纹、气孔、未熔合、焊偏、管翻边等缺陷；其着色检验要在4~10倍的放大镜下观察，检查结果不允许有任何缺陷显示。凝汽器钛管焊接的渗透检验的要点在于渗透剂施加后的清洗工作要适度，既要防止过清洗，又要防止清洗不足，喷入钛管管内的渗透剂也要尽量清理干净。

4、“9E联合循环”机组凝结水加热器管箱吊耳耳板与除氧蒸发器管箱对接焊口的焊后热处理工艺。 4.1试件的材质、规格。 规格：L=1480 δ=50 材质：20G/ BHW35 4.2热处理工艺

由于现行《火力发电厂焊接热处理技术规程》DL/T819-2002及《火力发电厂异种钢焊接技术规程》DL/T752-2001中均没有规定材质为BHW35及20G/BHW35的钢材的热处理工艺参数,所以我们热处理时工艺参数的选择要执行此种钢材的焊接工艺评定的有关规定:

4.2.1加热方法: 柔性陶瓷电阻加热。 4.2.2工艺参数: 4.2.2.1焊前预热 预热温度：150-200℃。 4.2.2.2焊后热处理

4.2.2.2.1焊后热处理的升、降温速度为≤120℃/小时。 4.2.2.2.2热处理恒温温度为600~630℃。 4.2.2.2.3热处理恒温时间为3-4小时。 4.2.3加热器的选择: 规格:1600*300 功率:20kw/片 数量: 2片(每道口)

加热器的布置方式：管箱内外两面各布置一片加热器，且焊缝中心两侧的加热宽度要相同。

4.2.4热电偶的布置：在管箱内外两面各布置一支热电偶，其垂直于水平焊缝，且热电偶的热端与焊缝的中心紧密接触。 4.2.5保温棉的布置：

与加热器的布置相似，管箱内外两面对称布置，（保温棉宽：700 mm;长：1800 mm;厚80 mm），焊缝中心两侧的保温宽度要相同。 4.2.6热电偶、加热器、保温棉的布置如下图所示：

图4-1：

保温棉 加热器 热电偶 焊缝 镀锌管 4.3注意事项:

4.3.1吊耳BHW35上不允许点焊,所以热电偶只能点焊在20G钢侧坡口边缘. 4.3.2焊缝为横口,且焊缝较长,加热器较重,在吊耳上方要先绑好铁丝,然后用铁丝将加热器挂住，防止其脱落。

4.3.3硅酸铝布置好后,在其外面要用两根镀锌管平行横压在其外面上、下两端。镀锌管两端点焊在管箱上，点焊要牢固，防止热处理过程中开焊。 4.3.4热电偶、加热器、保温棉在管箱内外、焊缝上下均应对称布置。 4.3.5由于焊缝较长,壁又较厚，焊接速度慢，散热速度快，为保障层间温度，焊接过程中要伴随加热。

4.3.6两片加热器各用1个回路自动加热控温。

4.3.7由于BHW35钢易产生延迟裂纹，所以焊接结束后要立即进行焊后热处理。

4.3.8热处理过程结束要将焊点及时清理干净。

附表一：

1台“9E联合循环”机组的RT、UT检验焊口一览表

项目名称 管箱吊耳 高压给水管道 高压给水旁路 高压省煤器连接管 高压省煤器到锅筒 高压下降管 规格 L=1480 δ=50 Φ219×12 Φ159×8 Φ108×8 Φ219×10 Φ219×10 Φ426×20 Φ325×20 Φ325×15 材质 BHW35/20G 20G 20G 20G 20G 20G 20G 20G 20G 20G 20G 20G 20G 20G 12Cr1MoV 12Cr1MoV 12Cr1MoV 20G 20G 20G 20G 20G 20G 20G 20G 20G 20G 20G 20G 20G 20G 检验数量（只） 4 37 1 2 9 8 15 8 13 4 2 20 12 8 19 1 2 16 13 9 2 4 23 2 9 20 9 8 2 16 2 RT (只） 37 1 2 9 8 15 8 13 4 2 20 12 8 19 2 16 13 9 2 4 23 2 9 20 9 8 2 16 2 UT (只) 4 1 高压上升管道 Φ325×20 Φ273×12 高压蒸发器到锅筒引入管 高压饱和蒸汽引出管 Φ273×12 Φ273×12 Φ325×15 Φ325×20 高压主蒸汽 Φ426×45 Φ32×4 高压蒸汽连接管 高压给水再循环 低压给水管道 低压给水旁路 低压省煤器至锅筒 低压下降管道 低压上升管道 低压蒸发器到锅筒引出管 低压饱和蒸汽引出管 Φ273×12 Φ108×6 Φ89×4 Φ45×4 Φ133×4 Φ273×8 Φ219×7 Φ159×6 Φ219×7 Φ273×8 Φ219×7 Φ273×8 低压主蒸汽 Φ325×10 Φ32×3 低压给水再循环 凝结水管道 补给水 凝结水加热器到除氧器 Φ57×3.5 Φ219×7 Φ133×3 Φ219×7 Φ325×10 Φ219×7 Φ159×6 Φ159×7 Φ325×10 Φ426×15 20G 20G 1Cr18Ni9Ti 20G 20G 20G 20G 20G 20G 20G 20G 20G 20G 20G 20G 20G 20G 20G 20G 20G 20G 12Cr1MoV 12Cr1MoV 12Cr1MoV+20G 20G 20G 20G 20G 20G 20G 20G 20G 20G 20G 1Cr18Ni9Ti 20G 12Cr1MoV 20G 15CrMo 15CrMo 20G 12 31 5 16 1 20 1 15 15 2 23 1 7 5 10 8 7 4 4 2 1 1 3 1 12 4 8 12 6 11 8 11 10 8 7 20 2 7 2 1 5 12 31 5 16 1 20 1 15 15 2 23 1 7 5 10 8 7 4 4 2 1 1 3 1 12 4 8 12 6 11 8 11 10 8 7 20 2 7 2 1 5 除氧器下降管道 除氧器上升管道 除氧蒸发器到除氧器管道 除氧蒸发器到高压给水泵进水 除氧蒸发器到低压给水泵 除氧水紧急放水管道 启动炉到除氧器补汽管道 低压过热器到除氧器补汽管道 凝结水加热器进出口 Φ219×7 Φ159×6 Φ108×4 Φ219×7 Φ159×6 Φ159×6 Φ219×7 Φ273×8 除氧器间连接管 Φ325×10 Φ406×10 Φ1240×20 高压主汽联箱放空管道 Φ159×10 Φ89×6 高压过热器吹灰管道 Φ159×7 Φ108×6 Φ60×4 高压蒸发器吹灰管道 Φ108×6 Φ60×4 高压省煤器2吹灰管道 Φ108×6 Φ60×4 高压省煤器3吹灰管道 Φ108×6 Φ60×4 除氧蒸发器吹灰管道 密封空气管道 高压锅筒至除氧器补汽 Φ108×6 Φ60×4 Φ45×3 Φ108×6 Φ133×16 手孔 Φ133×16 Φ133×16 Φ133×10 高压锅筒连续排污管道 Φ32×4 高压锅筒紧急放水管道 高压过热器出口集箱疏水管道 高压主汽集箱疏水管道 高压给水操作台疏水 高压省煤器集箱出口疏水 高压蒸发器集箱出口疏水 安全阀排汽管道疏水 高压给水管道到高压主汽 反冲洗管道 高压给水泵到除氧器 再循环管道 高压省煤器到汽包管道疏水 高压汽包疏水 高压汽包水位计 高压减温水管道 高压上升管疏水 高压汽包加药管 高压主汽安全门 吹灰器管道疏水 低压锅筒连续排污管道 低压锅筒紧急放水管道 低压锅筒加药管道 低压给水操作平台疏水管道 低压省煤器出口疏水管道 低压蒸发器出口疏水管道 低压过热器集箱疏水管道 低压主汽集箱疏水管道 低压锅筒水压表疏水管道 低压给水到低压主汽反冲洗管道 低压下降管疏水管道 喷淋水管 除氧器连续排污管道 补给水操作台疏水管道 启动锅炉到除氧器补汽疏水管道 除氧器水位表疏水管道 凝结水加热器疏水管道 除氧蒸发器进口疏水管道 除氧器到高压给水泵进口疏水管道 除氧器下降管疏水管道 除氧器加药管 Φ57×5 Φ48×5 Φ57×5 Φ25×3 Φ45×5 Φ45×5 Φ25×3 Φ57×5 20G 12Cr1MoV 12Cr1MoV 20G 20G 20G 20G 20G 6 2 6 1 2 7 5 2 6 2 6 1 2 7 5 2 Φ57×4 Φ45×5 Φ25×3 Φ25×3 Φ25×3 Φ25×3 Φ32×4 Φ89×6 Φ25×3 Φ38×3.5 Φ57×3.5 Φ32×3 Φ25×3 Φ45×3.5 Φ45×3.5 Φ25×3 Φ57×3.5 Φ25×3 Φ57×4 Φ25×3 Φ159×6 Φ38×3.5 Φ25×3 Φ25×3 Φ25×3 Φ45×3.5 Φ45×3.5 Φ25×3 Φ25×3 Φ32×3 20G 20G 20G 20G 12Cr1MoV 20G 1Cr18Ni9Ti 12Cr1MoV 20G 20G 20G 20G 20G 20G 20G 20G 20G 20G 20G 20G 20G 20G 20G 20G 20G 20G 20G 20G 20G 1Cr18Ni9Ti 6 1 1 3 1 2 1 1 5 5 7 1 3 3 6 3 9 3 4 1 8 8 2 1 1 1 1 2 1 1 6 1 1 3 1 2 1 1 5 5 7 1 3 3 6 3 9 3 4 1 8 8 2 1 1 1 1 2 1 1 低压主汽管道 EH油管 Φ377×10 Φ32×3 Φ25×3 Φ159×4.5 Φ219×7 20# 1Cr18Ni9 1Cr18Ni9 1Cr18Ni9 1Cr18Ni9 1Cr18Ni9 1Cr18Ni9 1Cr18Ni9 1Cr18Ni9 1Cr18Ni9 1Cr18Ni9 1Cr18Ni9 20# 12Cr1MoV 12Cr1MoV 12Cr1MoV Q235 20# 12Cr1MoV 12Cr1MoV 12Cr1MoV 12Cr1MoV 20# 20# 20# 20# 20# 20# 12Cr1MoV 12Cr1MoV 12Cr1MoV 12Cr1MoV 12Cr1MoV 12Cr1MoV 12Cr1MoV 12Cr1MoV 1Cr18Ni9Ti 1Cr18Ni9Ti 1Cr18Ni9Ti 20# 20# 20# 20# 4 9 15 2 2 1 1 1 1 2 12 2 1 29 1 3 1 2 9 12 2 2 1 1 1 1 2 4 2 9 2 6 4 5 9 1 2 2 1 1 2 2 2 4 9 15 2 2 1 1 1 1 2 12 2 1 29 3 1 2 9 12 2 2 1 1 1 1 2 4 2 9 2 6 4 5 9 1 2 2 1 1 2 2 2 1 润滑油管道 Φ273×8 Φ108×4 Φ57×3.5 Φ89×4 Φ194×6 顶轴油管道 补给水管道 高压主汽管 Φ38×3 Φ25×3 Φ426×8 Φ325×18 Φ377×28 高压主汽旁路管 Φ76×6 Φ820×8 主汽疏水管 高压导汽管道 高压导汽至汽缸加热蒸汽管道 低压导汽管道 低压抽汽管道 凝结水管道 凝结水再循环管道 Φ76×6 Φ76×6 Φ219×12 Φ25×3 Φ45×5 Φ377×10 Φ630×7 Φ219×7 Φ377×10 Φ159×6 Φ57×4 Φ76×6 轴封供汽管道 Φ133×6 Φ108×5 Φ168×8 Φ89×5 门杆漏汽管道 Φ38×3 Φ45×4 Φ57×3.5 Φ76×4 压缩空气管道 Φ159×4.5 Φ57×3.5 凝汽器抽真空管道 燃机冷却水 低压加热器疏水管道 Φ273×8 Φ108×4 Φ219×7 Φ108×4 Φ159×5 Φ273×7 工业水管道 Φ219×6 Φ168×5 Φ89×4 除盐水管道 Φ108×4.5 Φ108×4 油区污水管 油区蒸汽管道 污油回油管 89*5 159*4.5 76*3.5 89*4 轻回油 108*4 76*3.5 219*7 轻供油 159*4.5 108*4 重油来油管道 轻油过滤油管 日用供油管 重供油管 重回油 进油管 日用油管 日用回油管 重油处理线 合计 273*8 159*4.5 133*4 219*7 159*4.5 108*4 219*7 159*4.5 159*4.5 219*7 159*4.5 159*4.5 219*7 20# 20# 20# 20# 1Cr18Ni9Ti 1Cr18Ni9Ti 1Cr18Ni9Ti 20# 20# 20# 20# 20# 20# 20# 20# 20# 20# 20# 20# 20# 20# 20# 20# 20# 20# 20# 20# 20# 20# 1 2 1 2 2 2 2 10 1 2 4 11 3 4 5 4 1 18 6 3 7 40 5 6 10 3 11 81 5 1178 1 2 1 2 2 2 2 10 1 2 4 11 3 4 5 4 1 18 6 3 7 40 5 6 10 3 11 81 5 1172 6

附表二：

1台“9E联合循环”机组热处理工作量一览表

序号 项目名称 规格 φ325×18 材质 12Cr1MoV 12Cr1MoV 12Cr1MoV 12Cr1MoV 12Cr1MoV 12Cr1MoV BHW35/20G 12Cr1MoV 12Cr1MoV 20G + 15CrMo 20G + 12Cr1MoV 20G + 15CrMo 20G + 15CrMo 20G + 15CrMo 12Cr1MoV 20G + 12Cr1MoV 12Cr1MoV 15CrMo 15CrMo 焊口数量(道) 29 1 4 12 21 8 4 17 1 1 1 1 2 2 12 1 2 2 1 1 高压主蒸汽管道 φ377×28 2 3 高压主汽疏水管座 高压导汽管道 φ325×18/89×11 φ219×12 φ133×6 4 轴封供汽管道 φ168×8 5 管箱吊耳 δ=50(L=1.48m) φ325×20 6 高压主汽 φ426×45 7 8 9 10 11 12 13 高压给水管道 高压饱和蒸汽引出管 低压给水管道 除氧器上升管道 除氧蒸发器到除氧器管道 高压主汽联箱放空管道 高压过热器吹灰管道 φ219×12 φ325×15 φ159×6 φ159×7 φ325×10 φ159×10 φ159×7 φ133×16 14 手孔 φ133×16 φ133×10 合计 122

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