低硬度P91钢现场安全性评价及更换技术

摘要

在役火电机组主汽、热段系统存在大量低硬度P91管道,P91钢的高温持久强度随硬度下降呈下降趋势,160 HB硬度P91在540℃下的屈服强度和抗拉强度分别下降了57%和33%,外推1×10^(5) h的持久强度相较推荐值降低一半,低硬度P91管道存在较大的运行风险,需要进行寿命评估或更换处理。对于已经处于硬度下限的P91钢管道进行焊接和热处理时,控制其硬度下降量是关键。文中对某电厂低硬度P91主气管道进行硬度检测与校核、剩余寿命计算及更换处理等全流程的试验研究。结果表明,当现场检验P91钢里氏硬度值低于160 HB时,建议采用便携式链式布氏硬度计进行校核,较为准确;采购新的P91管道硬度建议在200~230 HB之间,为焊接和焊后热处理留下余量;通过对热处理设备控温仪表进行校准,焊后热处理工艺参数进行优化调整等措施,可将P91焊缝近缝区母材硬度下降量控制在10 HB以内,为火电机组低硬度P91钢管道的综合处理提供技术参考。