电站锅炉管座角接头焊缝无损检测技术研究报告.doc

电站锅炉管座角接头焊缝无损检测技术研究编写：杨湘伟校核：李光审核：李劲柏批准：陆佳政湖南省电力公司试验研究院大唐湘潭发电有限责任公司二００七年十一月目录内容页码电站锅炉管座角接头焊缝无损检测技术研究31、综述31.1课题背景31.2管座角接头焊缝无损检测方法及特点、局限性71.3本项目采用的研究思路92、管座角接头焊缝的结构形式、焊接特点、受力分析及失效原因112.1管座角接头焊缝的结构形式112.2管座角接头焊缝的焊接特点及采取的措施142.3管座角接头焊缝受力状态及损坏原因分析162.3.1管座角焊缝的受力类型及产生因素162.3.2管座角焊缝的应力状态分布及失效原因173、管座角接头焊缝的金属磁记忆检测（MMT）203.1磁记忆检测原理及理论基础213.1.1磁记忆检测原理213.1.2铁磁性材料的磁弹性效应233.1.3产生磁记忆的机理263.2磁记忆检测的特点及应用273.2.1磁记忆检测应力集中区域进行早期诊断和预测273.2.2磁记忆检测速度快有针对性的确定检验中的抽检样本283.3现场进行磁记忆检测操作要求的总结303.3.1对于检测对象的要求303.3.2检测准备工作313.3.3检测方式313.3.4检测结果的处理333.4磁记忆检测的局限性及发展344、管座角接头焊缝的表面检测（磁粉检测和渗透检测）354.1磁粉检测和渗透检测的特点及局限性354.2渗透检测的一个检验实例355、管座角接头焊缝的超声波检测395.1有关标准关于管座角焊缝的检验范围规定395.2大口径管座角焊缝的超声波检测415.3中小口径管座角焊缝的超声波检测425.3.1超声波探伤面、探头选择、试块及耦合剂435.3.2探伤方法445.3.3典型反射回波的分析455.4小口径管座角焊缝的超声波检测实例496、管座处筒体内壁的超声波检测506.1问题的提出506.2疏水管座处内壁裂纹的宏观形貌516.2.1耒阳电厂＃2机组高温再热蒸汽管道516.2.2金竹山电厂＃4机组高温再热蒸汽管道536.3疏水管座处内壁裂纹的检测难点及重点546.3.1管道内壁裂纹的超声波检测546.3.2疏水管座处管道内壁裂纹超声波检测特点及重点556.4疏水管座处内壁裂纹超声波探伤实例576.4.1超声波探伤面、探头选择、试块及耦合剂576.4.2探伤方法596.4.3探伤结果607、管座角焊缝检测方法选择、检测顺序及抽检样本确定607.1管座角焊缝检测方法的选择607.1.1应用原则607.1.2质量评定原则617.2管座角焊缝检测方法的检测顺序617.3管座角焊缝抽检样本的确定628、综合运用多种检验方法检测管座角焊缝的现场应用638.1沙角A电厂#1机组联箱管座角焊缝综合检验638.1.1机组概况638.1.2工作内容638.1.3磁记忆检验结果648.1.4渗透检验结果668.1.5检验结论668.2金竹山电厂＃4机组管道管座角焊缝综合检验678.2.1机组概况678.2.2工作内容678.2.3磁记忆检测结果678.2.4磁粉检测结果688.2.5超声波检测结果698.2.6检验结果709、结论70参考文献70电站锅炉管座角接头焊缝无损检测技术研究综述1.1课题背景电站锅炉中管座角接头焊缝大量应用。在电站锅炉的汽包及联箱的制造和工程工艺管道的配管过程中为便于汽水输送、测量及仪表的安装会大量出现两个圆柱体正交或斜交相贯的情况对相贯线实施焊接所形成的焊缝就是角接头焊缝。为避免强制对口和方便现场施工在汽包或联箱与接管间往往加装管座于是在电站锅炉的汽包、联箱、管道上均设计了大量的管座角接头焊缝并在电站锅炉的总焊缝中占有很大比例。如一台300MW亚临界锅炉的汽包上就设计有各类管座角接头近300个其接管座设计规格最大为集中下降管接管座达到Φ595×95mm为插入式管座角焊缝共6只设计最多的水冷壁上升管接管座规格为Φ159×18mm为安放式（骑座式）管座角焊缝共202只。一台600MW超临界机组仅高温过热器出口集箱其设计的角焊缝总数就达到984只。可见电站锅炉的管座角接头焊缝数量很多。电站锅炉中管座角接头焊缝不仅数量多而且其结构复杂管座角接头的形式也多种多样最常用的包括安放式（骑座式）和插入式其焊缝一般呈马鞍形几何形状多变受力状况复杂。制造过程中施焊条件困难由于接管座与母体的厚度往往相差很大角焊缝在焊接过程中由于冷却速度较快容易出现未焊透、未熔合和裂纹等缺陷焊接质量难以保证。运行过程中锅炉管座角焊缝特别是锅炉集箱小口径接管座角焊缝是连接管排与集箱的刚性结构其结构应力主要集中在角焊缝的根部若