超超临界1000MW汽轮机GH783螺栓检修工艺优化

针对某超超临界1 000 MW汽轮机再热阀组阀盖螺栓"家族性"断裂问题,分析了GH783螺栓材料特性及断裂特征,提出了对GH783螺栓现场检修工艺的优化改进措施,可有效防止螺栓裂纹源的产生,避免过早出现脆性断裂,延长GH783螺栓的使用寿命。     

超超临界机组中压汽门阀盖Alloy783合金螺栓断裂失效分析

超超临界机组汽轮机中压联合汽门(中压汽门)阀盖Alloy783合金螺栓断裂会对人身和设备安全造成极大威胁。为了研究造成Alloy783合金螺栓断裂的主要因素,本文以断裂的Alloy783合金螺栓为研究对象,对螺栓进行了整体数据统计、宏观检查、显微组织分析及力学性能试验。结果发现:Alloy783合金螺栓断裂位置无明显规律,且存在纵向裂纹,因此由于预紧力过大导致断裂的可能性不大;断裂螺栓Alloy783合金中一次?相偏析明显,呈条带分布,晶界二次?相析出较少,分析认为主要由于固溶处理及其后的?时效热处理不充分所致;所有断裂螺栓的疲劳裂纹基本沿晶界扩展,这主要是由于应力促进晶界氧化并导致疲劳裂纹沿着氧化损伤区扩展,裂纹扩展速率由晶界氧化速率控制;断裂螺栓抗应力促进晶界氧化能力差主要是由于晶界缺乏二次?相。     

超超临界汽轮机高压旁路阀B446材质螺栓断裂失效分析及工程改造

某超超临界机组高压旁路阀B446材质螺栓在服役1a后发生瞬间全部断裂,对断裂螺栓进行了理化性能检验,并对螺栓断裂问题进行了系统分析,结果发现:B446材质高温屈服强度偏低,安全余量低;断裂螺栓为粗腰刚性结构,导致服役受力时螺栓的应力集中显著;高压旁路阀密封形式设计不合理导致服役条件恶劣,在诸多因素作用下螺栓发生屈服变形以至最终断裂。对高压旁路阀进行了2次工程改造,一是将螺栓升级为细腰结构的Inconel 718材质螺栓,二是将高压旁路阀升级为带自密封结构形式的阀门,彻底消除了依靠高旁阀螺栓紧力密封阀盖和阀体时螺栓易断裂的安全隐患。     

汽轮机高压内缸螺栓断裂分析及监督探讨

某电厂汽轮机高压内缸20Cr1Mo1VNbTiB钢制螺栓发生断裂,通过无损检测、宏观检查、化学成分分析、微观组织分析、硬度检验、力学性能检验等方法对断裂原因进行分析,并且针对20Cr1Mo1VNbTiB钢制螺栓的监督检验提出相关建议。结果表明：螺栓本身包含原始的大颗粒夹杂物缺陷,同时内部的渗碳体和碳化物分解与合金元素在晶界聚集,使得材料的冲击韧性下降;在交变载荷的长期作用下,裂纹在螺纹第一丝牙处萌生并沿晶界扩展,导致螺栓断裂。     

超超临界机组中压汽门阀盖螺栓典型工况应力分析研究

以上汽超超临界机组中压汽门(包括中主门和中调门)阀盖螺栓系统为研究对象,开展了典型工况(包括预紧、启动、稳定工况)下螺栓整体与局部螺纹牙部位的三维有限元应力分析,以探索研究Alloy783螺栓服役过程中经受的应力对于螺栓断裂的影响。结果发现:预紧力过大是造成Alloy783螺栓大批量断裂的一个较大促进因素,中压汽门阀盖螺栓在3种典型工况下的有限元应力计算最大应力均集中在螺纹部分与螺母或阀体咬合的第1颗螺牙位置,启动工况时螺栓内应力最大。降低预紧力伸长量后,中压汽门螺栓预紧力相对于以往也发生了明显的降低,使得螺栓短期断裂的比例显著下降。     

汽轮机主汽阀高温紧固螺栓断裂原因分析

某火电厂在机组检修期间发现汽轮机主汽阀高温紧固螺栓断裂失效,对断口表面进行宏观检测、金相检测、化学成分分析、力学性能及扫描电镜检测。结果表明,高温紧固螺栓热处理工艺不当造成晶粒粗大,引起材料塑性及韧性降低;机组频繁启停及温度变化造成热应力集中,螺栓材料塑性降低,在应力集中处萌生裂纹并逐步扩展,最终导致螺栓断裂失效。提出合理设计螺栓热加工工艺、优化螺栓结构等建议。     

高温螺栓超声波自动探伤系统

<正>在汽轮机和主蒸汽阀中,用于固紧水平法兰的高温固紧螺栓处在热应力作用和起停导致负荷变化的环境之中.因而在高温螺栓的螺纹部分蠕变损伤和疲劳损伤积累,最后导致裂纹的产生.为了确保高温螺栓的可靠性,高精度地评价有无裂纹产生的可能性,日本中部电力公司和东芝公司合作开发了高温螺栓超声波自动探伤系统.     

高温镍基合金GH4145/SQ螺栓断裂原因分析

对高温镍基合金GH4145/SQ断裂螺栓的力学性能和显微组织进行综合分析,确认断裂螺栓显微组织粗大且不均匀,存在组织缺陷和裂纹.指出螺栓质量不良和拆装预紧力大是螺栓断裂的主要原因,同时提出了改进意见及措施.     

高温镍基合金GH4145／SQ螺栓断裂原因分析

对高温镍基合金GH4145／SQ断裂螺栓的力学性能和显微组织进行综合分析,确认断裂螺栓显微组织粗大且不均匀,存在组织缺陷和裂纹。指出螺栓质量不良和拆装预紧力大是螺栓断裂的主要原因,同时提出了改进意见及措施。     

高温镍基合金GH4145／SQ螺栓断裂原因分析

对高温镍基合金GH4145/SQ断裂螺栓的力学性能和显微组织进行综合分析，确认断裂螺栓显微组织粗大且不均匀，存在组织缺陷和裂纹。指出螺栓质量良和拆装预紧力大是螺栓断裂的主要原因，同时提出了改进意见及措施。     

高、中压缸法兰紧固螺栓断裂原因及解决措施

嘉兴发电厂 1号 30 0MW机组高、中压内缸GH4 14 5 /SQ材料法兰紧固螺栓发生断裂。引起断裂的原因是 :制造法兰紧固螺栓材料的冶金质量、晶粒度和金相组织有缺陷 ;螺栓材料的疲劳性能不稳定、剩余力学性能劣化、热脆性明显 ;在高温蠕变条件下 ,螺栓材料的塑性性能变差。应加强对螺栓材料的监督措施 ;提高冶炼质量 ;螺栓制造厂在制造该螺栓前 ,应检查螺栓材料是否合乎要求 ;适当降低高、中压缸接合面处定位螺栓的预紧力 ;采取对称换位拆卸法拆卸螺栓 ,拆卸时防止螺栓机械损伤 ;螺栓研磨不得用MoS2 润滑剂 ;装配法兰时对有机械损伤的螺栓表面应打磨光滑。     

汽轮机高压内缸紧固螺栓高温断裂失效原因分析

兰溪发电厂汽轮机高、中压内缸螺栓采用镍基超高温合金作为紧固件材料,螺栓在机组高温运行时发生了断裂。对断裂失效的Nimonic 80A螺栓进行了宏观检查、超声检测、光谱分析、金相分析以及力学性能分析,查阅Nimonic 80A螺栓的材料特性,分析后得出:螺栓断裂可能与该材料在500℃以下产生负蠕变、螺栓晶粒大小不均匀并呈带状组织以及应力腐蚀等因素有关。     

300MW汽轮机中压内缸螺栓断裂原因分析

针对某电厂300 MW汽轮机中压内缸高温螺栓断裂情况,采用宏观分析、化学分析、力学分析、金相分析、电镜分析等方法进行断裂原因分析,认为螺栓服役时间过长造成材质脆性增加是螺栓在运行中发生断裂的主要原因,并提出相应的建议。     

某超临界机组主蒸汽管道用P91钢热挤压三通失效分析

某超临界参数直流锅炉高温过热器出口三通在累计运行近5?104h后发生泄漏。对该失效三通进行解体,采用宏观检验与微观组织观察、力学性能检验、有限元蠕变应力分析等方法,开展裂纹观察分析、材质性能评价,并结合厚壁三通的生产工艺进行原因分析。研究结果表明:三通本体、主裂纹附近及相邻管均未出现明显的长时蠕变空洞、组织严重老化等特征,无明显因运行导致的组织过热特征,强度校核满足设计要求。主裂纹直管肩部过渡区内壁内凹带处启裂,并向外壁扩展。该裂纹在三通热挤压成型过程中形成,在服役过程中进一步扩展直至断裂失效。     

辽化热电厂3号机汽缸螺栓断裂原因分析

分析辽化热电厂3号汽轮机汽缸螺栓断裂原因及材质情况。认为螺栓断裂的原因是螺栓孔壁由于过热发生相变、萌生裂纹并沿剪切应力方向迅速扩展，导致该螺栓断裂；同时通过性能等试验分析了材质情况，发现材料的原奥氏体晶界呈现黑色的网状，表明材料已脆化。为避免类似事故再次发生，对螺栓的监督提出了建议。     

A-USC锅炉关键部件用候选合金金属间相特征

文中总结了目前国内外先进超超临界(A-USC)锅炉关键部件用候选合金(Inconel 740/740H、CCA 617、Nomonic263、Haynes 230及GH 2984等)经标准热处理、无应力时效及持久实验后的组织特征和演化规律。结果表明:这类材料为了满足部件服役条件下对高温强度的要求,多采用析出强化设计,析出相种类繁多(如γ'、η、σ、μ及G相等);这些析出相的形貌、数量、尺寸及相间元素的分布等在高温长期时效或服役条件下均会发生明显变化,从而对合金的性能和服役行为产生重要影响。提出有必要进一步分析上述各相的演变规律及其作用,通过调整合金成分或热处理制度来优化组织结构,抑制或消除有害相的析出,提高合金的高温性能。     

220kV输电线路直角挂板断裂原因分析

某220 kV输电线路镀锌直角挂板发生断裂,通过断口外观分析、显微组织检测、冲击试验、化学成分检测、扫描电子显微镜SEM、能谱仪EDS等试验方法对直角挂板断裂原因进行分析。结果表明,在挂板弯制部位存在大量脆性的硅酸盐和铝硅钙夹杂物,弯制时发生开裂,并在随后的镀锌过程中,有锌渗入裂纹;在直角挂板承载服役阶段,受拉伸应力作用裂纹扩展,最终导致完全断裂。建议生产厂家选用材质纯净度较高的材料制作直角挂板;在安装前,对直角挂板进行宏观检测或磁粉无损探伤检验,确认其是否存在原始裂纹,以防止由于直角挂板断裂而发生线路故障。     

井冈山电厂2号机螺栓断裂失效分析

针对井冈山华能发电有限责任公司20Cr1Mo1VtiB钢螺栓失效断裂情况进行了化学成分分析、金相观察、硬度试验。发现该螺栓存在夹杂物、微裂纹缺陷，晶粒粗大，井伴有粗大的原奥氏体黑色网状晶界。分析认为此次螺栓断裂失效的主要原因是螺栓本身存在的缺陷导致该螺栓在高温和拉伸应力的作用下提前失效。     

Alloy 617B合金蠕变行为及变形过程中的显微组织演化

Alloy 617B镍基高温合金具有优良的长期高温服役性能,是目前先进超超临界发电技术锅炉管的主要候选材料。结合金相显微镜、扫描电镜、透射电镜等研究了Alloy 617B在750℃这3种应力条件下的持久蠕变行为及变形过程中材料的组织演化。研究结果表明,该合金750℃外推10~5h的蠕变断裂强度可达到约80MPa,蠕变断裂曲线呈典型的三阶段特征;随着应力减小,Alloy 617B合金持久蠕变试样的断口由穿晶向沿晶断裂转变,微裂纹、空洞的数量和尺寸也有所降低;初生M_(23)C_6的尺寸随蠕变时间的增长有所粗化,边缘有球化趋势,同时二次M_(23)C_6也逐渐增长变粗,分布更加广泛;γ'相在断口附近的分布较少。     

锅炉钢架连接高强度螺栓的断裂原因分析

针对某电厂锅炉钢架连接高强度螺栓的失效断裂,对未安装螺栓和断裂螺栓进行了理化性能检验与分析。结果表明,个体螺栓材料的化学成分、力学性能存在较大差异,加之螺栓不规范安装引起附加弯曲应力,导致了性能较差的螺栓发生延迟断裂。由此,建议对已安装螺栓用小锤敲击法逐个检验,及时更换问题螺栓;对未安装螺栓不同批次不可混用;对整体钢构架进行安全性评定。