CN108152159B - 电站锅炉用不锈钢弯管的性能表征方法 - Google Patents

电站锅炉用不锈钢弯管的性能表征方法 Download PDF

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Abstract

一种电站锅炉用不锈钢弯管的性能表征方法。电站锅炉生产过程中大量应用弯管技术对小口径钢管进行冷弯加工，冷弯加工后钢管的形状、尺寸、性能等均会发生变化，弯头处成为整根钢管的薄弱环节，尤其是奥氏体不锈钢。一种电站锅炉用不锈钢弯管的性能表征方法，采用里氏硬度计测量弯管不同位置硬度差的方法对弯管的性能进行表征，测量结果可转化为常用的布氏硬度值，能够在不破坏弯管本体的情况下对弯管性能进行表征，筛选出需要进行固溶处理的弯管，以保证电站锅炉用不锈钢弯管的安全应用。本发明应用于不锈钢弯管的性能进行检验。

Description

电站锅炉用不锈钢弯管的性能表征方法
技术领域：
本发明涉及一种电站锅炉用不锈钢弯管的性能表征方法。
背景技术：
电站锅炉生产过程中大量应用弯管技术对小口径钢管进行冷弯加工，冷弯加工后钢管的形状、尺寸、性能等均会发生变化，弯头处成为整根钢管的薄弱环节，尤其是奥氏体不锈钢，冷弯加工后可能发生应变诱发马氏体相变，结合钢管的加工硬化，导致弯头处的受拉侧和受压侧硬度升高明显，塑韧性下降，最终可能导致锅炉运行过程中弯头处过早失效，造成被迫停炉的事故。
目前应用于冷弯钢管质量检验的项目主要包括：外观检查、磁粉或渗透检测、壁厚检验、圆度检验、弯曲角度检验、弯曲半径检验、波高h和波距A检验、平面度检验、硬度检验、金相组织检验等，所有检验项目均可在不破坏弯头本身的基础上完成，其中的硬度检验是唯一对材料的塑韧性变化进行表征的检验项目。
根据ASME 第Ⅰ卷 PG-19“奥氏体材料的冷加工成型”中的要求，电站锅炉常用的S30432、TP310HCbN、TP347H等材料，设计温度在540℃至675℃之间时，成型应变超过15%即需要成型后进行固溶处理；设计温度超过675℃时，成型应变超过10%即需要成型后进行固溶处理。根据我国的电力行业标准DL/T 515-2004《电站弯管》中的要求，对固溶处理后的钢管应逐根进行硬度检验，当成型应变小于需要进行固溶处理的范围时，则不需要进行硬度检验。电站锅炉的实际运行表明，不需要进行硬度检验范围的弯管，由于弯头处性能的变化，可能频繁发生泄漏爆管事故。
发明内容：
本发明的目的是提供一种电站锅炉用不锈钢弯管的性能表征方法，用以对不锈钢弯管的性能进行检验，满足电站锅炉用不锈钢弯管的安全应用。
上述的目的通过以下的技术方案实现：
一种电站锅炉用不锈钢弯管的性能表征方法，该方法主要采用硬度差值法对弯管性能进行表征，该方法包括如下步骤：
（1）被表征的物质采用电站锅炉用弯管，且所述的电站锅炉用弯管为不锈钢材质的弯管。
（2）弯管加工后由于加工硬度，弯管受拉侧的硬度值会升高，采用硬度差值法对电站锅炉用弯管的性能进行表征，其中硬度差值由所述的电站锅炉用弯管受拉侧的硬度值与直管段的硬度值相减得到。
（3）采用里氏硬度计进行硬度测量，不破坏弯管本体，并可将结果转化为常用的布氏硬度值，其中硬度测量位置分别为所述的电站锅炉用弯管的弯头的受拉侧和所述的电站锅炉用弯管的直管段，其中所述的直管段测量位置需距离所述的不锈钢弯管的起弯点100mm以上，以避免测量结果受到弯管加工的影响，测量采用里氏硬度计进行。
（4）根据步骤（3）中采用里氏硬度计测量弯管受拉侧与直管段之间的硬度差，分别用里氏硬度计测量弯管受拉侧和直管段的硬度值并相减，通过硬度差来反映弯头处在弯管加工后的性能变化情况，硬度差值在规定范围内的弯管为性能合格的弯管，超出范围的弯管需进行固溶处理以降低硬度。
（5）根据步骤（4）中以TP347H不锈钢管为例，用上述方案进行测量，如规定所述的电站锅炉用弯管与所述的直管段的硬度差值≤80HB，则当实测硬度差值≤80HB时，视为弯管性能合格，当实测硬度差值＞80HB时，则需要对弯头进行固溶处理以降低硬度；
锅炉常用的Super304H（S30432）钢管，硬度差≤70HB;TP310HCbN（HR3C）钢管，硬度差≤65HB。
其中根据步骤（3）（4）（5）中所提到的电站锅炉用不锈钢弯管的直管段的金相组织为奥氏体。
本发明的有益效果：
1.本发明能够在不破坏弯管的情况下对其性能进行表征，筛选出性能可能不达标的弯管，能够在不影响生产进度的情况下完成检测工作，提高电站锅炉的运行稳定性。
本发明主要采用里氏硬度计测量弯管不同位置硬度差的方法对弯管的性能进行表征，测量结果可转化为常用的布氏硬度值。
本发明主要应用于电站锅炉用不锈钢弯管，能够在不破坏弯管本体的情况下对弯管性能进行表征，筛选出需要进行固溶处理的弯管，以保证电站锅炉用不锈钢弯管的安全应用。
附图说明：
图1是本发明的检测位置结构示意图。
具体实施方式：
实施例1：
一种电站锅炉用不锈钢弯管的性能表征方法，该方法主要采用硬度差值法对弯管性能进行表征，该方法包括如下步骤：
（1）被表征的物质采用电站锅炉用弯管，且所述的电站锅炉用弯管为不锈钢材质的弯管。
（2）弯管加工后由于加工硬度，弯管受拉侧的硬度值会升高，采用硬度差值法对电站锅炉用弯管的性能进行表征，其中硬度差值由所述的电站锅炉用弯管受拉侧的硬度值与直管段的硬度值相减得到。
（3）采用里氏硬度计进行硬度测量，不破坏弯管本体，并可将结果转化为常用的布氏硬度值，其中硬度测量位置分别为所述的电站锅炉用弯管的弯头的受拉侧和所述的电站锅炉用弯管的直管段，其中所述的直管段测量位置需距离所述的不锈钢弯管的起弯点100mm以上，以避免测量结果受到弯管加工的影响，测量采用里氏硬度计进行。
（4）根据步骤（3）中采用里氏硬度计测量弯管受拉侧与直管段之间的硬度差，分别用里氏硬度计测量弯管受拉侧和直管段的硬度值并相减，通过硬度差来反映弯头处在弯管加工后的性能变化情况，硬度差值在规定范围内的弯管为性能合格的弯管，超出范围的弯管需进行固溶处理以降低硬度。
（5）根据步骤（4）中以TP347H不锈钢管为例，用上述方案进行测量，如规定所述的电站锅炉用弯管与所述的直管段的硬度差值≤80HB，则当实测硬度差值≤80HB时，视为弯管性能合格，当实测硬度差值＞80HB时，则需要对弯头进行固溶处理以降低硬度；
锅炉常用的Super304H（S30432）钢管，硬度差≤70HB;TP310HCbN（HR3C）钢管，硬度差≤65HB。
其中根据步骤（3）（4）（5）中所提到的电站锅炉用不锈钢弯管的直管段的金相组织为奥氏体。

Claims (1)

1.一种电站锅炉用不锈钢弯管的性能表征方法，其特征是：该方法主要采用硬度差值法对弯管性能进行表征，该方法包括如下步骤：
（1）被表征的物质采用电站锅炉用弯管，且所述的电站锅炉用弯管为不锈钢材质的弯管；
（2）弯管加工后由于加工硬度，弯管受拉侧的硬度值会升高，采用硬度差值法对电站锅炉用弯管的性能进行表征，其中硬度差值由所述的电站锅炉用弯管受拉侧的硬度值与直管段的硬度值相减得到；
（3）采用里氏硬度计进行硬度测量，不破坏弯管本体，并可将结果转化为常用的布氏硬度值，其中硬度测量位置分别为所述的电站锅炉用弯管的弯头的受拉侧和所述的电站锅炉用弯管的直管段，其中所述的直管段测量位置需距离所述的不锈钢弯管的起弯点100mm以上，以避免测量结果受到弯管加工的影响，测量采用里氏硬度计进行；
（4）根据步骤（3）中采用里氏硬度计测量弯管受拉侧与直管段之间的硬度差，分别用里氏硬度计测量弯管受拉侧和直管段的硬度值并相减，通过硬度差来反映弯头处在弯管加工后的性能变化情况，硬度差值在规定范围内的弯管为性能合格的弯管，超出范围的弯管需进行固溶处理以降低硬度；
其中根据步骤（3）（4）中所提到的电站锅炉用不锈钢弯管的直管段的金相组织为奥氏体。
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