ICS 27.060.30 J 98 DB34 安徽省地方标准 DB 34/T 34492019 电站锅炉高温联箱重要损伤模式诊断导则 Guidance for the diagnosis of the important damage mode of the high-temperature header of the power station boiler 文稿版次选择 2019-11-04发布 2019-12-04实施安徽省市场监督管理局 发布 DB34/T 34492019 I 前 言 本标准按照 GB/T 1.1-2009 给出的规则起草。本标准由安徽省特种设备检测院提出。本标准由安徽省特种设备安全标准化技术委员会归口。本标准起草单位：安徽省特种设备检测院。本标准主要起草人：陈雷、高薇、叶致富、朱邦同、李子木、杨必应、张凤安、夏红伟、范子奕、杨见森、朱永满、赵兴杰、凌宏伟、任建辉、高飞、丁盛斌。DB34/T 34492019 1 电站锅炉高温联箱重要损伤模式诊断导则 1 范围 本标准规定了电站锅炉高温联箱在役阶段金属组织结构变化、蠕变、疲劳、腐蚀等损伤模式的诊断准备、损伤模式与诊断方法。本标准适用于工作温度不低于 400的电站锅炉联箱。2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T 2039 金属材料 单轴拉伸蠕变试验方法 GB/T 12145 火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量 GB/T 30580 电站锅炉主要承压部件寿命评估技术导则 DL/T 438 火力发电厂金属技术监督规程 DL/T 773 火电厂用 12Cr1MoV球化评级标准 DL/T 786 碳钢石墨化检验及评级标准 DL/T 787 火电厂用 15CrMo钢珠光体球化评级标准 DL/T 869 火力发电厂焊接技术规程 DL/T 884 火电厂金相检验与评定技术导则 DL/T 940 火力发电厂蒸汽管道寿命评估技术导则 DL/T 999 火电厂用 2.25Cr-1Mo钢球化评级标准 DL/T 1151.21 火力发电厂垢和腐蚀产物分析方法 第21部分：金属元素的测定-等离子发射光谱法 NB/T 47013.3 承压设备无损检测 第3部分：超声检测 NB/T 47013.4 承压设备无损检测 第4部分：磁粉检测 NB/T 47013.5 承压设备无损检测 第5部分：渗透检测 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。3.1 电站锅炉 power station boiler,power plant boiler 生产的蒸汽（水蒸汽）主要用于发电的锅炉。3.2 损伤模式 damage mode DB34/T 34492019 2 承压设备在外部机械力、介质环境、热作用等单独或共同作用下，造成的材料性能下降、结构不连续或承载能力下降的模式。4 诊断准备 4.1 资料采集 4.1.1 电站锅炉高温联箱的出厂资料包括设计图纸、强度计算书、制造工艺文件、检验报告或记录、材料质量证明文件及其力学性能试验报告。4.1.2 电站锅炉高温联箱安装资料包括安装焊口的工艺检查资料、主要缺陷的处理记录。4.1.3 电站锅炉运行记录包括机组投运时间、累计运行小时数、超设计参数（温度、压力）运行情况、电站锅炉启停及负荷波动情况。4.1.4 电站锅炉高温联箱历次事故和事故分析报告。4.1.5 电站锅炉高温联箱维修与更换记录。4.1.6 历次电站锅炉检修中高温联箱检查记录包括高温联箱内外检查、几何尺寸测定、材料成分分析、金相检测、硬度检测、蠕胀测量、腐蚀状况检查和高温联箱的支吊装置检查。4.1.7 历次电站锅炉定期检验报告。5 损伤模式与诊断方法 5.1 损伤模式 电站锅炉高温联箱主要的损伤模式有金属组织结构变化、蠕变、疲劳、腐蚀。5.2 诊断方法 5.2.1 金属组织结构变化 5.2.1.1 高温联箱母材硬度评定按 DL/T 438 的规定执行，焊缝硬度值评定按 DL/T 869 的规定执行。5.2.1.2 现场金相检测或现场取样进行金相分析，硬度值异常部位为金相检测或分析的重点。5.2.1.3 工作温度不低于 400的碳钢、钼制钢联箱，当运行至 105小时，应进行石墨化检查，石墨化评级按 DL/T 786 的规定执行，以后的检查周期为 5104 小时，当石墨化达到 4 级时为不合格。5.2.1.4 对 12CrMoG、15CrMoG、12Cr2MoG、12Cr1MoVG 钢制联箱运行 2105 小时，应进行金相组织球化检查，15CrMoG、12Cr2MoG、12Cr1MoVG 钢球化评级分别按 DL/T 787、DL/T 999、DL/T 773 的规定执行，12CrMoG 钢球化评级参照 DL/T 787 的规定执行；对珠光体球化达到 5 级，硬度下降明显的联箱，应进行寿命评估，联箱寿命评估应按照 DL/T 940 的规定执行。5.2.2 蠕变 5.2.2.1 目测检查高温联箱是否有鼓包、鼓胀、裂纹、变形现象；必要时，用蠕变测量尺或量规检查联箱筒体是否有直径变大现象，或在联箱筒体表面设置标记点并测量标记间距增大数值。5.2.2.2 在可能发生壁厚减薄的部位进行壁厚抽查，宜按同一截面相隔 90 度抽测 3 组4 组厚度值。5.2.2.3 对在蠕变阈值以上运行的 Cr、Mo 合金钢制联箱或运行温度接近蠕变阈值的焊接接头，应每隔3 年5 年进行 1 次表面无损检测，焊接接头质量等级不低于 I 级，表面无损检测评级按 NB/T 47013.4、NB/T 47013.5 的规定执行。运行时间较长的联箱，还应进行超声波检测，制造时存在缺陷的部位应作DB34/T 34492019 3 为检测重点区域，焊接接头超声波检测技术等级不低于 B级，焊接接头质量等级不低于 I 级，超声检测评级按 NB/T 47013.3 的规定执行。5.2.2.4 针对频繁启停、运行负荷波动较大电站锅炉的高温联箱、电站锅炉制造、安装、使用过程中存在不超标缺陷的高温联箱、进行过维修的高温联箱以及发生过长时间超温运行的高温联箱，可先按GB/T 30580的规定进行应力分析，得出高温联箱可能应力异常部位的应力状态；同时，对高温联箱应力分析部位进行金相检测，评价联箱材料老化程度和蠕变损伤程度，联箱材料老化评级按 DL/T 884 的规定执行、低合金钢联箱蠕变损伤评级按 DL/T 438 或 DL/T 884 的规定执行；5.2.2.5 在高温持久断裂时间-应力关系曲线图谱上找到高温联箱材料老化级别和蠕变损伤级别所对应的曲线（或拟合方程）；按 GB/T 2039 的规定利用外推法或拟合方程计算得到运行运行 105 小时和104 小时的持久强度极限；按 GB/T 30580 的规定利用等温线外推法进行高温联箱蠕变损伤寿命评估。5.2.2.6 联箱筒体产生蠕变裂纹或蠕变损伤4级及以上时，低合金钢蠕变损伤评级按 DL/T 438或DL/T 884 规定执行，联箱筒体胀粗超过公称直径的 1时，为不合格。5.2.3 疲劳 5.2.3.1 对联箱筒体可能产生外表面疲劳裂纹的部位进行目视检查，必要时应进行表面无损检测抽查，表面无损检测评级按 NB/T 47013.4或 NB/T 47013.5 的规定执行。5.2.3.2 对联箱筒体可能产生内表面疲劳裂纹的部位以及补强圈处的接管部位，应进行超声波检测抽查或内窥镜检查，超声检测评级按 NB/T 47013.3 的规定执行。5.2.3.3 电站锅炉高温联箱承受疲劳-蠕变交互作用，必要时可采用线性累积损伤法则评估其损伤，评估按 GB/T 30580 的规定执行。5.2.4 腐蚀 5.2.4.1 检查锅炉水汽分析报表中各项目数值，如炉水中氢电导率、溶氧、pH值，其质量评级及水汽质量劣化时的处理应符合 GB/T 12145 的规定。5.2.4.2 目视检查联箱表面腐蚀异常情况，必要时应内窥镜检查联箱内壁情况。若发现有腐蚀异常情况，应仔细观察腐蚀部位的外观形貌，必要时可对腐蚀产物进行成分分析，腐蚀产物分析方法按 DL/T 1151.21 的规定执行。5.2.4.3 应采用超声波测量高温联箱腐蚀异常部位处剩余壁厚，同时可对腐蚀异常部位进行表面无损检测，表面无损检测评级按 NB/T 47013.4、NB/T 47013.5 的规定执行。5.2.4.4 可对高温联箱腐蚀异常部位进行硬度测定，母材硬度评定按 DL/T 438的规定执行，焊缝硬度值评定按 DL/T 869 的规定执行。5.2.4.5 应对高温联箱外表面腐蚀异常部位进行金相分析，观察其组织形态变化情况，特别是微裂纹的产生。5.2.4.6 对服役温度高于 600的 9Cr 12Cr 钢制联箱，应对内壁氧化层进行测量。_