火力发电机组基建阶段开展金属技术监督的必要性摘要：列举了超（超）临界火电机组在基建阶段的设计、制造、安装等环节暴露出金属方面的非典型问题。
此类问题多由基建相关单位对于行业内的新技术、新标准、新问题掌握不及时或不深刻造成的。
介绍了基建期金属技术监督体系的构成及作用，论述了金属技术监督在机组基建期的必要性。
关键词：超(超)临界; 金属; 焊接; 技术监督; 电厂基建0 前言神华集团近几年的火电基建项目均开展了技术监督工作，本文列举了其超（超）临界火电机组基建阶段金属技术监督发现的问题，对其产生原因进行了分析归纳，并提出了相应的解决措施，表明火电基建阶段开展金属技术监督很有必要。
希望本文可以为火电机组基建阶段的金属技术监督的开展提供参考。
1 设计阶段的材质选择锅炉送风机叶片多采用铸铝叶片，但是由于无法避免的铸造缺陷，铸铝叶片服役过程中常过早的发生疲劳开裂[1]。
为此，锻铝叶片开始大规模应用于锅炉送风机叶片，2A50锻铝便是其中之一。
锻铝2A50虽已在其它领域应用多年，但对于火电机组材料体系而言仍是新材料。
经过金属技术监督体系的评估发现，锻铝2A50具有较强的腐蚀敏感性，在热风再循环机组中，存在腐蚀疲劳开裂的隐患，而风机设计单位由于对风机服役实际工况并不十分了解，忽略了此种隐患。
对此，金属监督体系建议对锻铝2A50表面进行阳极氧化处理，提高其表面耐蚀性。
2 制造阶段材料质量验收经过喷丸处理的不锈钢小管的质量验收工作，如何评价其喷丸效果目前尚无相关技术标准参考。
在某基建项目中，施工单位通过对其管内壁做硬度测试来检验其喷丸效果；显然，这种只检查表面硬度的方法无法准确评价内壁喷丸效果。
根据文献研究和喷丸技术特点[2,3]，对喷丸管截面一定深度范围内做硬度测试并辅以一定比例的金相检测，可以正确的评价小管的内壁喷丸效果，确保其优良的抗蒸汽氧化性能。
3安装阶段3.1 安全阀的布置设计安全阀作为压力容器的主要安全附件，为确保其正常发挥作用，安装合理非常重要。
超（超）临界机组氧化皮生成、剥落机理与防治措施锅炉水/蒸汽流通系统中氧化皮的生成、剥落与沉积主要集中在炉前高压给水系统、水冷壁、过热器、再热器、主汽调门中。
氧化皮的生成、剥落与沉积受温度、压力、蒸汽参数（密度、离子积、介电常数、PH、氢电导率、阴离子含量、比电导率、氧化还原电位）、蒸汽溶氧量、蒸汽含铁量、蒸汽铬酸根含量等多种参数共同控制。
在锅炉不同位置氧化皮的生成、剥落、沉积机理不同，炉前高压给水系统和水冷壁中的氧化皮的沉积主要是流动加速腐蚀所致。
再热器、过热器与主汽调门中的氧化皮形成、剥落与沉积机理更加复杂，总的来说控制蒸汽含铁量、控制蒸汽氧化还原电位、降低蒸汽溶氧量有助于减少氧化皮的形成、剥落与沉积。
图1 电厂系统图一、生成、剥落与沉积原理1.1、氧化皮在炉前和水冷壁中的生成、剥落与沉积机理碳钢在水中不稳定，有腐蚀倾向，只有在钢表面形成稳定的氧化膜后，才能保持稳定。
在不同温度条件下，氧化膜的形成机制不同，其微观结构也不同。
在较低温度条件下形成的磁性铁氧化膜是多孔、疏松的。
在较低温度下，氧化膜的形成分为3步：第一步：Fe的氧化和H+的还原:Fe→Fe2++2e-；2H++2e-→H2；总反应为：Fe+2H2O→Fe2++2(OH-)+H2 (1)第二步：Fe2+和2(OH-)极易发生反应生成Fe(OH)2；Fe2++2(OH-)→Fe(OH)2 (2)第三步：Fe(OH)2被氧化生成Fe3O4；3Fe(OH)2→Fe3O4+4H2O+H2↑由式(1)可见，在较低温度下，氧化膜的形成需要有一定量的铁离子和氢氧根。
钢表面上的铁离子是由腐蚀过程扩散至表面的，而氢氧根则与水的PH值有关。
磁性氧化铁的形成通常受形成和溶解2个反应动力学控制。
任何条件的变化导致此动力学状态改变时，都会影响磁性氧化铁的稳定。
扩散系数和介电常数等因素会综合影响碳钢的腐蚀速率。
图2 给水系统管道腐蚀控制因素根据温度和压力的不同，碳钢表面可以分3个区域：第1个区域是磁性氧化铁稳定区；第2个区域是磁性氧化铁溶解区；第3个区域是磁性氧化铁沉积区。
3.4.1总体特点本次机组具有超群的热力性能；优越的产品运行业绩及可靠性；高效、高可用率、容易维护、检修所花时间少、运行灵活、快速启动及调峰能力。
机组采用一只高压缸、一只中压缸和二只低压缸串联布置。
汽轮机四根转子各由两只径向轴承来支承。
这种支承方式不仅安装维护方便，属于传统成熟结构；相对于单支承轴承跨距小，转子刚度高，厂内高速动平衡状态的动力特性与现场转子工作状基本相同，减少现场动平衡量；而且轴承工作比压相对较低，在一般轴承比压设计范围内，联轴器螺栓受力较小，汽机转子能平稳安全运行。
本机组采用以下在多台相近蒸汽参数和相同容量的机组得到验证的设计和结构特征，来保证机组具有高的可靠性和运行高效率。
●模块设计●采用成熟可靠结构●高效率冲动式叶型●选用合适的材料来适应高蒸汽参数●对高温部件作特殊精心设计●可靠的防止固体微粒腐蚀的技术●高压、中压缸为双层缸结构●汽缸采用水平中分面、窄高法兰，并采用合理的螺栓冷却系统●中心线支承方式●汽缸和隔板精确的同心度●经过验证的叶片固定方式●每个转子配有独立的双轴承支撑●对轴系稳定性进行了慎密校核●实心合金钢整锻转子，轮盘式转子结构●低压缸为三层缸结构，防止热变形●铁素体不锈钢汽封和接触式汽封●径向汽封，动静间隙合理●全部隔板采用焊接结构●结构上有足够的疏水槽●钢台板●先进的低压缸喷水系统●测温元件可在线更换●转子厂内高速动平衡和超速试验，将不平衡量降到最小●高效、高可靠性的阀门●面向用户的设计、检修维护方便图3-26 高压内缸中分面螺栓冷却图图3-27 中压缸纵剖面3.4.2 高压模块（HP 汽缸）高压缸为单流式，包括1个双向流冲动式调节级和8个冲动式压力级。
高压汽缸采用双层缸结构，内缸和外缸之间的夹层只接触高压排汽，使缸壁设计较薄，高压排汽占据内外缸空间，简化汽缸结构。
汽缸设计采用合理的结构和支撑方式，保证热态时热变形对称和自由膨胀，降低扭曲变形。
高压内、外缸由合金钢铸件制成，精确加工和手工研磨水平中分面达到严密接触，防止漏汽。
