[發明專利]一種測量P92蒸汽管道布氏硬度的方法

在審

• 申請號: 201310514122.8
• 申請日: 2013-10-25
• 公開（公告）號: CN103528904A
• 公開（公告）日: 2014-01-22
• 發明（設計）人: 徐連勇;李蒙;韓永典;荊洪陽
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: G01N3/42
• 分類號: G01N3/42
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 王秀奎

技術領域

本發明屬于耐高溫合金鋼測量技術領域，更加具體地說，涉及一種準確測量新型耐熱鋼P92布氏硬度值的方法。

背景技術

目前，火力發電在我國電力行業中占據主導地位，有數據顯示，火力發電所占比重在70%-80%之間，而且在未來很長一段時間內，這種結構狀態仍會持續下去，但是火力發電所帶來的能源消耗和環境污染越來越引起人類的擔憂，所以提高發電效率成為火力發電行業的重中之重。

超超臨界火力發電機組在很大程度上提高了發電效率，逐漸成為各國建設發電機組的首選，但是超超臨界機組苛刻的服役條件對部件的使用材料提出了更高的要求，主蒸汽管道作為主要部件之一，承擔更重要的角色。為此，日本開發了P92新型耐熱鋼材料，憑借其優良的高溫性能，已成為主蒸汽管道的主要使用材料。雖然P92高溫性能優良，但是在長時間服役過程中仍然存在強度降低的情況。目前，各發電廠普遍采用便攜式里氏硬度計定期對P92主蒸汽管道進行硬度檢測，以此來判斷其強度變化情況。需要指出的是，電力行業對電廠部件硬度檢測是以布氏硬度為基準的，但由于現場檢測的條件限制，一般使用輕便、靈活的里氏硬度計進行測量。里氏硬度計可以測量金屬的里氏硬度(HLD)，然后根據里氏硬度計內部的里氏硬度和布氏硬度的轉換關系得到布氏硬度值（HBHLD），由于里氏硬度計里里氏硬度和布氏硬度的對應關系是基于碳鋼而得到的，對于高合金鋼并不適用。研究結果也表明通過里氏硬度計測量轉換得到的布氏硬度值（HBHLD）并不準確，存在偏低現象，這會導致對服役管道的誤判，提前終止其壽命，這給發電廠帶來了巨大的經濟損失。因此，通過試驗測得P92鋼的布氏硬度和里氏硬度，獲得其準確的對應關系，從而指導服役管道的安全監督具有重要意義。

發明內容

本發明的目的在于克服目前便攜式里氏硬度計測量P92主蒸汽管道布氏硬度偏低的現象，提供一種能夠準確測量新型耐熱鋼P92布氏硬度值的方法。

本發明的技術目的通過下述技術方案予以實現：

一種測量P92蒸汽管道布氏硬度的方法，按照下述步驟進行：

步驟1，選擇待測量的P92蒸汽管道區域，并進行表面處理；

在所述步驟1中，對待測量的P92蒸汽管道區域進行表面加工，以使表面平整光滑，沒有氧化皮、油污，表面粗糙度不大于1.6μm；

步驟2，以里氏硬度計測量P92蒸汽管道區域的里氏硬度，并按照布氏硬度=0.79×里氏硬度—145.85獲得布氏硬度值。

在上述測試過程中，所述步驟1中，按照GB/T17394-1998《金屬里氏硬度試驗方法》和GB/T231.1-2009《金屬布氏硬度試驗第1部分:試驗方法》對測試對象的要求進行試塊表面加工，使步驟2獲得的硬度試塊的表面平整光滑，沒有氧化皮、油污，表面粗糙度不大于1.6μm；

在上述測試過程中，所述步驟2中，選用國標進行里氏硬度的測量，根據GB/T17394-1998《金屬里氏硬度試驗方法》直接測量P92蒸汽管道的里氏硬度。

在上述測試過程中，所述步驟2中，選擇在待測量的P92蒸汽管道區域中測量多個里氏硬度值，然后以其平均值帶入公式計算布氏硬度值。

在上述測試過程中，所述步驟2中，在待測量的P92蒸汽管道區域中，在管道周向和軸向上進行選擇，周向為3點鐘、6點鐘、9點鐘、12點鐘，軸向在1.5m長的管道上每個0.5m選擇一個點，總共測量12個點，每個點測量5個里氏硬度值，并計算它們的平均值作為里氏硬度值，代入公式進行計算。

通過本發明的公式布氏硬度（HBW）=0.79×里氏硬度（HLD）—145.85，能夠準確便捷地預測P92布氏硬度值，以此客觀準確地判別P92主蒸汽管道是否仍符合服役條件。

具體實施方式

下面結合具體實施例進一步詳細說明本發明的技術方案。選用蒸汽管道使用的P92材料，以熱處理模式得到不同硬度的試樣進行硬度測量和預測，以驗證本發明中公式預測的正確性。

實施例1

1、對本試驗所使用的HBZ-3000A布氏硬度計和HT-1000A里氏硬度計進行校準；

2、取3個50×50×22mm的硬度試塊，進行不同熱處理，旨在制作不同硬度的試樣。熱處理工藝為分別在810℃、790℃和760℃的回火溫度下保溫1h，如表1所示；

表1回火保溫1h熱處理工藝