一、裂紋描述

2016年4月20日，當電公司101A檢修工作啟動(dòng)，隨后設備部對低再、高再、主蒸汽管道所附屬堵板閥進(jìn)行MT檢測發(fā)現：固側、擴側低再管道所附屬的兩只堵板閥，初步缺陷均為18個(gè)，且有個(gè)別缺陷表面裂紋長(cháng)度均超出20mm。經(jīng)處理后，固側、擴側堵板閥需焊補缺陷各為3個(gè)、1個(gè)，缺陷位置及尺寸見(jiàn)圖1、圖2所示。

圖1：需焊補缺陷位置

圖2：需焊補缺陷具體尺寸

二、裂紋產(chǎn)生原因分析

3.1、設備信息

本次檢查的兩只低再堵板閥型號均為SUSVSY61H-100 DN700,材質(zhì)：WCB（美國牌號，鑄造用碳鋼），規格：公稱(chēng)壁厚:4.69cm,補焊處閥體實(shí)際壁厚約5.5cm。

3.2、裂紋產(chǎn)生原因分析

?成型工藝原因：低再堵板閥體積較大，鑄造時(shí)液體流動(dòng)性難控制，易造成氣孔、夾雜及組織疏松。這些成型缺陷都會(huì )減小堵板閥的有效承載面積，造成應力集中，從而在組織缺陷處萌發(fā)微裂紋，進(jìn)而發(fā)展長(cháng)大，參閱文獻發(fā)現大部分裂紋區域非金屬夾雜物比例偏高。從而得以佐證。

?工況變化原因：堵板閥在水壓試驗及日常使用中，內外壁溫差較大，易產(chǎn)生應力變化，且有文獻記載裂紋區域的組織中珠光體明顯粗化。設備長(cháng)周期使用產(chǎn)生的老化及應力變化也是裂紋產(chǎn)生的原因。

三、裂紋處理方法及工藝

由于鑄造件本身可焊性較差，焊接過(guò)程中易產(chǎn)生新的裂紋，且焊接后焊縫收縮不可避免，為避免閥體產(chǎn)生變形進(jìn)而導致報廢，合理的焊接工藝尤其重要。

鎳基焊條由于強度高、塑性韌性好，在國內外已廣泛應用于類(lèi)似鑄鋼的補焊，其線(xiàn)膨脹系數介于珠光體鋼和奧氏體鋼之間，并接近珠光體鋼，因此用鎳基焊條可以大大減小補焊過(guò)程中溫度變化所產(chǎn)生的熱應力，進(jìn)而降低焊接過(guò)程中新裂紋產(chǎn)生的可能，并且在203C檢修中，公司用鎳基焊條焊補的高再堵板閥經(jīng)長(cháng)周期運行后，在204C檢修未發(fā)現新的裂紋。綜合以往經(jīng)驗及參閱文獻資料，本次低再堵板閥焊補工藝如表1所示。

表1：焊接工藝

四、思考與總結

鑄造閥體的鍋爐水壓試驗堵板閥近幾年發(fā)現裂紋的很多，多數與鑄造質(zhì)量有關(guān)。為確保水壓試驗堵板閥安全運行，建議：

1、有條件時(shí)，應逐步將鑄造的水壓試驗堵板閥更換為鍛造的堵板閥。

2、鍋爐啟停時(shí)，嚴格依據規程控制升溫及降溫速率，降低溫差變化所產(chǎn)生的應力作用。

3、日后加強對堵板閥的監督檢查，確保設備安全運行。

分析人：翟亞民 許超