某電廠#1鍋爐內(nèi)部檢驗(yàn)項(xiàng)目在實(shí)施過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)局部鍋爐范圍內(nèi)管道硬度值不滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。為分析原因，對(duì)硬度異常部位進(jìn)行割管，對(duì)其材質(zhì)及力學(xué)性能進(jìn)一步檢測(cè)復(fù)核。割管位置、材質(zhì)、規(guī)格見(jiàn)表1。割管照片見(jiàn)圖1。
表1 割管情況明細(xì)表
圖1 割管照片
二、硬度分析
1. 表面硬度
采用便攜式里氏硬度計(jì)對(duì)割管表面進(jìn)行硬度檢測(cè)，均勻選取檢測(cè)點(diǎn)：選取3–4個(gè)橫截面，每個(gè)截面為圓周方向4等分位置，如圖2所示；在割管內(nèi)壁選取兩個(gè)位置進(jìn)行檢測(cè)，如圖3所示。
經(jīng)檢測(cè)，兩根異徑管內(nèi)外壁全表面硬度值基本均勻，檢測(cè)值均不超過(guò)140HBHLD，低于標(biāo)準(zhǔn)DL/T 438-2016中對(duì)P91材質(zhì)管件硬度的要求（180–250HB）。
圖2 割管外表面里氏硬度檢測(cè)示意圖
圖3 割管內(nèi)表面里氏硬度檢測(cè)示意圖
2. 光譜分析
使用便攜式直讀光譜分析儀分別對(duì)試樣進(jìn)行成分分析，檢測(cè)結(jié)果表明試樣#1、#2均符合標(biāo)準(zhǔn)要求，見(jiàn)表2–3。
表2 #1試樣元素分析結(jié)果
表3 #2試樣元素分析結(jié)果
3. 取樣硬度檢測(cè)
對(duì)兩個(gè)割管分別取全壁厚試樣，如圖4所示。#1管取一個(gè)試樣，編號(hào)為#1；#2管在大直徑側(cè)和小直徑側(cè)分別取樣，共2個(gè)，分別編號(hào)為：#2-大頭側(cè)、#2-小頭側(cè)。使用布氏硬度計(jì)分別在試樣的橫、縱截面的外壁側(cè)、芯部、內(nèi)壁側(cè)進(jìn)行硬度檢測(cè)，檢測(cè)位置示意圖見(jiàn)圖5，檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表4。結(jié)果顯示試樣各部分硬度值均低于標(biāo)準(zhǔn)要求，不合格。
圖4 硬度試樣示意圖
圖5 布氏硬度檢測(cè)示意圖
表4 布氏硬度檢測(cè)值
4. 強(qiáng)度檢測(cè)
根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)加工單軸拉伸試樣（直徑Φ10），如圖6所示，使用萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)對(duì)試樣進(jìn)行試驗(yàn)。#1管取試樣3個(gè)；#2管在大直徑側(cè)和小直徑側(cè)各取試樣3個(gè)。試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表5，試樣抗拉強(qiáng)度、規(guī)定非比例延伸強(qiáng)度均不滿足標(biāo)準(zhǔn)要求，不合格。
圖6 拉伸試樣示意圖
表5 拉伸試驗(yàn)結(jié)果
5. 金相檢測(cè)
對(duì)#1管取1個(gè)試樣；#2管大直徑側(cè)和小直徑側(cè)分別取樣1個(gè)。使用倒置式金相顯微鏡對(duì)試樣橫、縱截面的外壁側(cè)、芯部、內(nèi)壁側(cè)分別進(jìn)行分析拍照。金相照片見(jiàn)圖7，放大倍數(shù)見(jiàn)標(biāo)尺。各試樣不同截面、不同位置金相組織均為鐵素體+碳化物，馬氏體形態(tài)消失，組織異常。
三、總結(jié)
從上述各項(xiàng)檢測(cè)結(jié)果可知，割管部件表面硬度、取樣位置硬度、強(qiáng)度檢測(cè)以及金相檢測(cè)均不符合標(biāo)準(zhǔn)要求。造成上述不合格的原因，一是部件在高溫高壓環(huán)境下長(zhǎng)期運(yùn)行出現(xiàn)失效，二是部件本身在出廠時(shí)硬度就處在標(biāo)準(zhǔn)下限值或低于標(biāo)準(zhǔn)下限值。為保證機(jī)組安全有效運(yùn)行，建議對(duì)此異徑管進(jìn)行更換或返廠處理。
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