燃机电站金属监督技术导则

燃机电站金属监督技术导则1范围本导则规定了燃机电厂燃气轮机、压气机金属技术监督的目的、部件范围、、检测项目、检测方法以及检测结果的处理措施。余热锅炉和蒸汽汽轮机的金属技术监督可按照DL438“火力发电厂金属技术监督规程”执行。2规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。DL438火力发电厂金属技术监督规程DL／T675无损探伤人员考核规程JB4730压力容器无损检测3金属技术监督的任务3.1金属技术监督的任务是通过各种无损检测方法、材料性能鉴定、微观组织分析、物相分析、光谱分析等对受监金属部件进行检测和诊断，及时掌握部件的使用状况、性能变化及失效规律，使因金属部件失效而影响机组安全运行的事故减至最少，提高机组运行的可靠性；并可根据各项测试数据进一步对部件及设备进行寿命评估，为机组的状态检修提供基础数据及判据。3.2机组的金属技术监督应是全过程的监督。设备制造时要进行监造，安装时要进行监检，使用时要进行监督。机组监造、安装监检应按照相应的标准规程要求进行，及时发现安全隐患及时消除，掌握机组在投运前的薄弱环节。3.3做好受检范围内各种金属部件在制造、安装和检修中的材料质量、焊接质量、部件质量监督以及金属试验工作。3.4通过各种无损检测方法对受监的金属部件进行检测和诊断，及时掌握部件的完整性状态，避免部件在运行中由于缺陷、裂纹而突然断裂。3.5检查和掌握受检部件服役过程中金属微观组织、力学性能变化及失效规律。3.6检参加受检金属部件的事故调查和原因分析，总结经验，提出处理措施并督促执行。3.7参与机组关键部件的缺陷评定和寿命评估以及寿命管理工作。3.8建立、健全金属技术监督档案。4金属监督的部件①压气机：入口可转导叶、动叶、静叶、缸体、转子、叶轮、轴颈、连接件；②燃烧系统：火焰筒、连焰管、过渡段；③透平：大轴、叶轮、喷嘴（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级）、动叶（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级）、复环（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级）、内外环壁、气缸、排气室及高温螺栓、联轴器及螺栓、叶轮、轴颈、连接件；④发电机转子：大轴、轴颈、护环、风扇叶片；⑤连轴器：轴体、螺栓⑥齿轮箱（负荷、辅助）：齿轮齿、轴⑦轴瓦：巴氏合金表面损坏及脱胎⑧进气安全隔离网：钢丝压气机空气滤网5金属材料、备品、备件的技术监督5.1受检的金属材料，必须符合相应的国家、行业、企业或合同规定的标准。5.2受检的金属材料（包括焊条、焊丝）、备品、备件和返修件必须按产品质保书和合格证进行入厂验收。产品质保书或合格证应标明材料牌号、化学成分、力学性能及必要的金相组织检验结果、热处理工艺和涂层材料。数据不全的应进行补充或补检。部件化学成份参见附表1。5.3重要的金属部件：如透平转子、叶轮、喷嘴（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级）、动叶（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级）、复环（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级）、气缸、排气室及高温螺栓；压气机动叶、静叶、入口可转导叶；火焰筒、过渡段以及轴瓦等，除应符合合同规定或相应的有关国家、行业、企业标准外，还须具有部件质保书。5.4具有质保书或经检验合格的受检范围的材料、备品、备件和返修件，无论是短期或长期存放，均应标明材料牌号，按钢种分类存放，并做好防腐蚀措施。5.5受检范围的金属材料、备品、备件和返修件在检修中更换时，必须验证材料牌号。确认无误后，方能投入使用。5.6代用材料的选用应遵照以下原则进行：①应慎重采用代用材料，要有充分的技术依据。原则上应选成份、性能略优者；代用材料几何尺寸偏小时，必须进行强度校核，应保证在使用条件下各项性能指标均不低于设计要求。②代用材料的采用应先征得金属监督工程师的同意，并经技术主管负责批准，方可采用。③采用代用材料后，必须做好技术记录并存档，同时应相应的修改图纸或在图纸上注明。5.7金属材料、备品、备件和返修件的保管管理应遵照以下原则：①存放金属材料、备品、备件和返修件的物资供应部门、各级仓库、车间和工地必须建立严格的质量验收和领用制度，严防错收错发。②应根据存放地区的自然环境和存放时间的长短，做好保管工作，防止损伤、腐蚀、变形。不锈钢应单独存放，严禁与碳钢混放或接触。③对进口金属材料、备品、备件和返修件，进口单位应在索赔期内，按合同规定进行质量验收，并按规格、品种和进口合同号分别保管。6安装前的金属技术监督所有受检部件安装前应进行引下检查（1）必须有制造厂的合格证书。安装前应查阅制造厂提供的有关技术资料。若发现资料不全或部件质量有问题，应要求制造厂采取相应的措施或更换。（2）机组安装前应对受检部件全部进行外部宏观检验（目视或5-10倍放大镜）；对几何尺寸和材料成份进行抽查；对重要的部件（透平、压缩机动叶片、大轴、叶轮等）进行无损探伤抽检，无损检测采用超声波表面波探伤加荧光渗透探伤,对铁磁性部件也可用磁粉探伤方法，但要做好退磁。不推荐用着色渗透探伤方法。对燃饶室的火焰筒、连焰管、过渡段等部件必要时进行X射线探伤。（3）轮轴和叶轮安装前应进行硬度、微观组织检测和中心孔探伤。7在役燃气轮机金属技术监督7.1压气机部件金属技术监督（1）压气机部件包括：入口可转导叶、动叶、静叶和大轴等部件，（2）机组投运后每次大修时，应对入口可转导叶、动叶等部件进行宏观和无损探伤，监测的项目和方法见前所述。动叶的主要检查部位为进汽边、排气边工作表面部位，叶根外露部位；入口可转导叶工作部位的内弧面和背弧面应力大的部位。（3）检测中一旦发现入口可转导叶、动叶有变形，叶片表面有腐蚀坑、撞击坑等，应查明原因，采取措施。（4）每4年抽出转子进行检测7.2燃烧室（1）燃烧室包括火焰筒、连焰管、过渡段等部件，其主要失效方式为绝热涂层剥离、过热、鼓疱、烧穿、热疲劳造成的龟裂、高温氧化磨损和腐蚀磨损。（2）机组投运后每次大修时，应拆下火焰筒、连焰管、过渡段等部件进行宏观，磨损量和壁厚测定，必要时进行表面无损探伤。（3）根据制造商提供的等效运行时间及修补标准手册重新涂层及焊接修复。（4）检测中一旦发现火焰筒、连焰管、过渡段磨损严重或母材出现裂纹且不能再焊接修复，则应予以更换。7.3透平系统7.3.1透平系统需检测的部件包括：●透平动叶、复环：Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级动叶，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级复环●透平喷嘴：Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级喷嘴、隔板、静叶及内外环壁●透平转子：转子、叶轮、轴颈●高温螺栓。●连轴器：轴体、螺栓●轴瓦：巴氏合金表面损坏及脱胎●进气安全隔离网：钢丝7.3.2动叶片检测（1）每次检修应对动叶片进行宏观检查：检测叶片是否变形，表面是否有腐蚀坑、撞击坑或裂纹，发现有裂纹类缺陷时应进行表面荧光滲透探伤或涡流探伤，同时应进行冷却孔检测，叶片隔热涂层膜厚度和磨损量的测定。检测的主要部位为进汽边、出气边工作表面部位，叶根外露部位。若有裂纹，则应进行裂纹的分布、数量、几何尺寸的详细检测。（2）当发现叶片磨损量较大时，根据制造商提供的等效运行时间及修补标准手册重新涂层或喷镀修复。（3）每4年抽出转子进行检测；累计运行超过40000小时后应拆下叶片进行硬度、微观组织检测7.3.3静叶片、喷嘴、隔板和复环的检测（1）每次检修应对静叶片、喷嘴、隔板和复环进行宏观检查：检测喷嘴、隔板、静叶和隔板是否有腐蚀坑、撞击坑或裂纹及磨损量的测定，发现有裂纹类缺陷时应进行表面荧光滲透探伤，同时应进行静叶冷却孔检测。若有裂纹，则应进行裂纹的分布、数量、几何尺寸的检测。（2）当发现磨损量较大时，根据制造商提供的等效运行时间及修补标准手册重新涂层。（3）对于裂纹类缺陷，可进行焊接修复。（4）每4年拆下上下喷嘴进行检测；累计运行超过40000小时后要抽出喷嘴进行硬度、微观组织检测7.3.4大轴和叶轮的检测（1）每次检修应对轮轴和叶轮进行外观检查，必要时进行表面滲透探伤；（2）在检测大轴时应检测轴颈是否磨损。（3）累计运行超过80000小时后应进行转子中心孔检查、表面滲透和超声波探伤，叶轮键槽的超声波探伤，大轴材料硬度、微观组织检测。7.3.5高温螺栓的检测每次检修应对高温螺栓进行以下检测（1）螺栓的宏观检查，检测螺纹的咬蚀、变形和断裂。（2）超声波检测螺栓是否有裂纹。（3）检测螺栓的硬度和轴向蠕变伸长。7.3.6连轴器、轴瓦、进气安全隔离网钢丝的检测（1）每次检修应对连轴器进行宏观检查，检测轴体的磨损状况，连接螺栓是否断裂。（2）每次检修应检测轴瓦的巴氏合金表面损坏状态，是否脱胎。（3）每次检修应检测进气安全隔离网钢丝的表面状态，是否有变形、断裂。7.3.7齿轮箱（负荷、辅助）：齿轮齿、轴（1）每次检修应对负荷齿轮箱和辅助齿轮箱的轴径、轴瓦磨损状况进行宏观检查，若发现磨损较严重，则应测量磨损量。（2）每次检修应对负荷齿轮箱和辅助齿轮箱的轮齿进行宏观检查和表面探伤，检查磨损情况及是否有裂纹。7.4大型铸件的金属监督（1）机组投运后每次大修时，应对透平缸、压气机缸体气缸进行宏观检查。应无裂纹、重皮、焊瘤、铸砂等缺陷。（2）检查中发现可疑的裂纹类缺陷则应进行表面滲透探伤。若有裂纹，则应进行裂纹的分布、数量、几何尺寸的详细检测，特别是沿缸体壁厚方向的裂纹深度和该处缸体的壁厚。7.5检验记录（1）燃机机组的的每一项目的检验，必须认真做好记录。记录或报告中必须有检验日期、检验人员、校对或审核人员签名。（2）检验记录或报告应按电厂的档案管理归档。（3）重点监督检查的超标缺陷，每次大修应予以复查。8关键部件的寿命评估对于燃机机组的透平大轴、动叶片和压缩机大轴，必要时应进行寿命评估8.1进行寿命评估的条件（1）运行时间超过了制造商的设计寿命；（2）材料的组织老化较严重；（3）部件上有裂纹类缺陷8.2进行寿命评估的基本步骤（1）收集机组及部件的设计、制造资料和安装资料，（2）收集机组及部件的运行资料：包括机组运行方式，实际运行参数，运行小时、启停次数（3）收集机组及部件运行中的事故工况及记录、分析资料，（4）收集机组及部件的历次检修检测资料，特别是金属监督监测资料。（5）收集部件材料的性能资料。对叶片应进行取样进行材料的微观组织检测、力学性能的检查。（6）部件的受力分析计算（7）部件寿命的估算动叶片的寿命评估导则见附录1。8.3部件寿命评估的报告部件寿命评估的报告应包括以下主要内容：a)机组制造、运行参数、运行历程、事故工况等；b)机组状态检验结果（包括内外部宏观检验、几何尺寸测量、无损探伤和材料检验结果）；c)评定的基本理论、方法和分析结果；d)评定结论（包括能否继续安全运行，能够继续安全运行的时间）；e)机组继续使用的建议与监督措施（包括运行方式、参数限制、重点监督的部位）。8.4进行寿命评估的程序部件寿命的评估需经电厂金属监督工程师和有关人员提出、并经总工程师批准，必要时需经上一级有关技术部门同意。9金属技术监督的管理9.1高温部件运行管理标准原则上高温部件运行管理可参照下表进行部件名称检修间隔修补内容运行管理燃饶室火焰筒过渡段约8000小时(一年)●重新涂层●焊接●每次检修估计均有修复发生,故需准备更新部件透平静叶约16000小时(两年)●重新涂层●焊接●重新热处理●新叶片运行约24000小时会出现修补,需准备更新部件●修补叶片约16000小时会出现修补●从运行实际情况推测龟裂修补和变形恢复时间,准备备品透平动叶约16000小时(两年)●重新涂层●焊接●等静压恢复材料性能●根据定期检查结果判断是继续使用还是依据寿命评估结果更换9.2燃机机组金属监督的管理模式燃气轮机金属技术监督工作的开展可根据本厂的实际情况，参照以下几种模式进行(1)委托管理式。电厂不设置金属技术监督专门机构及人员，厂内所有金属技术监督工作全部委托有经验及资质的专业检验机构（公司）或其他燃气轮机电厂的金属技术监督机构进行。由厂内各专业或部门分别管理金属技术监督档案资料。(2)监督管理式。电厂设金属技术监督专责工程师，负责组织管理金属技术监督工作；不专门设置金属监督试验室及相关检验人员，机组安装以及运行检修的金属监督检验试验项