摘要：本文介绍某电厂330mw机组用超声波探伤仪检测电泵出口管道时，发现弯头焊缝中间存在超标缺陷，进行挖补修复处理，为机组检修节约时间，达到了预期目的，为机组安全、稳定运行提供了可靠保证。
关键词：缺陷检测超声波探伤焊接修复工艺。
1 超声检测。
2011年9月10日，某电厂在#2机组b级检修进行13.5万小时四大管道评估时，用超声波探伤检查电泵出口管道弯头焊缝，在弯头上部焊缝中间存在超标缺陷，经超声波探伤，发现主给水管道（图1）所示h21焊缝存在一处超标缺陷，缺陷位于焊缝上方焊缝中心位置至西侧熔合线，指示长度290mm，埋藏深度17-21mm，最大反射当量sl+10db，如图2所示。
图1 电泵出口管道弯头（st45.8/ⅲ 钢、φ273×36mm）示意图。
图2 超声波探伤示意图图3 电泵出口管道弯头超标缺陷位置示意图。
2 缺陷性质的确定。
在焊缝超声波检测中不仅要了解焊缝结构、坡口尺寸、材料，还必须对焊接情况有深刻的理解和认识，超声波检测中一般把缺陷分为面积型陷和体积型缺陷。体积型缺陷包括焊接气孔、点渣等；面积型缺陷包括裂纹、未熔合、未焊透等。面积型缺陷特别是裂纹，其危害程度比体积型缺陷大得多，因此缺陷定性很重要。
尤其是在役焊接超声波检测中工作，裂纹类缺陷大多必须返修。然而在实际探伤工作中探伤人员往往限于自身工作经验不做定性，而标准也没有严格规定必须定性。缺陷三定(定位、定量、定性)之间有密切的关系。
准确测量缺陷在焊缝横断面的位置对定性意义极大。本次管道评估检测，缺陷位于焊缝上方焊缝中心位置至西侧熔合线，指示长度290mm，埋藏深度17-21mm，最大反射当量sl+10db，判断为体积型缺陷，以消除缺陷继续发展的可能性，确保机组运行过程中安全可靠，后经多次确认决定进行挖补修复处理。
3 焊接修复工艺。
3.1 焊前准备。
1）焊缝在补焊前应将焊缝缺陷采用机械加工（砂轮切割、打磨）的方法清除干净，深度以清除完缺陷，用着色渗透探伤的方法检验无缺陷后为宜。将焊口内、外表面及附近母材内外壁的油、漆、垢锈等清理干净，直至发出金属光泽，清理范围为焊缝每侧各为10-15mm。
2）焊缝在补焊前进行材质复核确认， 电泵出口管道弯头材质st45.8/ⅲ 钢。
3）坡口加工应符合下列要求：
焊缝坡口备制宜采用机械加工修磨的方法。坡口内及边缘20mm内母材无裂纹、重皮、坡口破损及毛刺等缺陷。坡口型式按设计要求，坡口采取u型。如图4所示。
图4 焊缝坡口图。
4）焊接电流参考值如下：
手工电弧焊 φ3.2: 110-125a; φ4: 140-170a。
焊条：j507(gb:e5015) φ3.2，φ4。
焊条由专人按质量合格证或说明书的要求，使用前烘焙300℃-350℃，恒温１小时。使用前应装入保温温度为80℃-110℃专用保温桶内，随用随取。
3.2 焊接工艺。
1）焊前要对焊缝预热100～150℃，恒温1小时后方可进行焊接。预热宽度每侧不少于壁厚的三倍，采用电加热法预热。
2）引弧、收弧必须在坡口内进行，收弧要填满熔池，将电弧引向坡口熄弧。焊接时，如产生缺陷，必须用电磨工具磨除后，方可继续施焊。
3）当焊缝完成一层时，应用手电筒检查质量，发现问题及时处理。
图5 多层多道焊工艺图。
4）每层的电焊厚度不应超过焊条直径加2mm，每层的摆动宽度不大于5倍的焊条直径，严格执行多层多道焊工艺，见图5。
5）施焊过程中，层间温度应不低于100℃且不高于400℃。
6）电弧焊首层焊缝采用φ3.2焊条，以后各层采用φ4.0焊条。电焊填充时要及时清理层间熔渣，尽可能减少中间间断焊接次数。
7）多层多道焊时，应逐层进行检查，自检合格后方可焊接次层，直至完成。
8）盖面完毕应及时清理焊缝表面熔渣、飞溅经自检合格后，做好焊接施工记录。
3.3 焊后热处理工艺。
1）升、降温速度可按250×25/壁厚计算，且不大于300℃/h,降温至300℃以下可不控制。
2）热处理温度600～650℃，恒温时间1.5小时，采用柔性陶瓷电阻加热。
3）热处理加热宽度从焊缝中心算起，每侧不小于管子壁厚的3倍且不小于60mm；加热器的布置宽度至少应比要求的加热宽度每侧多出60mm；热处理保温宽度从焊缝中心算起，每侧不小于管子壁厚的5倍，且每侧应比加热器的安装宽度增加不少于100mm。
4 修补后质量检查。
1）外观焊工自检比例为100%，外观质量按dl/t 869-2004规程执行。
2）热处理完毕方可进行100% ut无损检验，内部质量按dl/t 820-2002及dl/t 821-2002规程评定。
3）按照dl/t 869－2011《火力发电厂焊接技术规程》检查焊缝硬度：焊接接头热处理后焊缝的硬度，不超过母材布氏硬度值加100hbw。
4）焊缝表面质量按《火电施工质量检验及评定标准（焊接篇）》规定进行检查。
5 结束语。
通过对四大管道的10万小时后检验评估，及时了解金属部件的运行状况，发现缺陷及时消除，防止机组在服役运行过程中，因金属部件焊接因素引起的爆管事故，减少机组非计划停运。
作者简介：方建文，高工，从事电厂生产技术管理，金属监督、焊接和锅炉压力容器监督管理工作。