近幾年，隨著火電機組數(shù)量的增加和原有機組的老化，高溫螺栓斷裂時有發(fā)生。1998-1999年，某廠在檢修中3次發(fā)現(xiàn)螺栓斷裂，幸未造成事故。高溫螺栓斷裂暴露出金屬監(jiān)督中存在的一些問題。
　　1 高溫螺栓金屬監(jiān)督中存在的問題
　　1.1新螺栓入庫前不檢驗
　　新螺栓不經(jīng)檢驗便入庫，只是在檢修更換螺栓時方進(jìn)行檢驗，一旦螺栓合格率偏低而使備件不夠時就會影響機組檢修工期或造成其它經(jīng)濟損失。
　　1.2新螺栓一次檢驗合格率偏低主要原因是：
　　(1)有些螺栓生產(chǎn)廠家檢驗硬度時，采用洛氏硬度計檢驗，再將洛氏硬度轉(zhuǎn)換成布氏硬度，而電廠使用布氏硬度計檢驗。由于檢驗方法不同，最終是制造廠家檢驗合格的螺栓可能在電廠檢驗不合格。
　　(2)高溫螺栓制造廠對螺栓檢驗項目、檢驗比例不夠：有的制造廠不檢驗螺栓金相，有的廠家對螺栓硬度不逐根檢驗，對20Cr1Mo1VNbTiB鋼螺栓，有的廠家不進(jìn)行晶粒級別評定。
　　(3)高溫螺栓制造廠與電廠對螺栓檢驗所執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)不同，這是造成高溫螺栓一次合格率偏低的根本原因。例如，對汽輪機所用的高溫螺栓，電廠按DL439-91《火力發(fā)電廠高溫緊固技術(shù)導(dǎo)則》對其進(jìn)行逐根檢驗，制造廠按ZBK54023-88《汽輪機主要零件理化檢驗》或廠標(biāo)等標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢驗。這就造成了制造廠檢驗合格的螺栓在電廠復(fù)檢時可能不合格。如DL439-91比ZBK54023-88對硬度要求更嚴(yán)格。
　　1.3電廠不能嚴(yán)格執(zhí)行DL439-91標(biāo)準(zhǔn)
　　電廠對高溫螺栓應(yīng)按DL439-91檢驗，但有些電廠不能嚴(yán)格執(zhí)行。例如，DL439-91第3.2條要求“驗收時，應(yīng)先檢查包裝質(zhì)量，產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的標(biāo)記、數(shù)量和產(chǎn)品質(zhì)量檢驗單(包括化學(xué)成分、低倍和高倍全相組織、機械性能)?！庇行┞菟ㄖ圃鞆S無產(chǎn)品質(zhì)量檢驗單或產(chǎn)品質(zhì)量檢驗單不符合要求。而產(chǎn)品質(zhì)量檢驗單一般由供應(yīng)部門保管，電廠金屬監(jiān)督人員無法驗收產(chǎn)品質(zhì)量檢驗單是否合格。DL439-91第7.4條要求“積累運行時間達(dá)5萬h，應(yīng)根據(jù)螺栓的原始組織和硬度類型抽查1/3螺栓的金相組織和硬度”。在實際工作中，電廠檢驗人員對螺栓金相抽查比例一般為10%，達(dá)不到上述要求。DL439-91第7.7條要求“在任何情況下，斷裂的螺栓都應(yīng)進(jìn)行解剖試驗和失效分析”，實際工作中，由于電廠檢驗設(shè)備和人員素質(zhì)限制，只能進(jìn)行部分試驗。
　　1.4對螺栓金相檢驗，DL439-91的可操作性不強
　　對某些鋼種，DL439-91未給出因金相組織而報廢的標(biāo)準(zhǔn)。例如，對25Cr2MoV和25Cr2Mo1V鋼螺栓，DL439-91第8.4.2條要求螺栓“金相組織有明顯的黑色網(wǎng)狀奧氏體晶界”應(yīng)進(jìn)行更換。對20Cr1Mo1VNbTiB鋼螺栓，DL439-91只對其晶粒進(jìn)行了分級，并給出了合格級別，但對其組織變化到何種程度(例如，組織中析出的碳化物達(dá)到何種程度等)螺栓就應(yīng)報廢，未有明確規(guī)定。只是說“其它鋼號的螺栓，運行后更換的要求也按上述規(guī)定”(“上述規(guī)定”指25Cr2MoV和25Cr2Mo1V鋼螺栓更換規(guī)定)。這就造成電廠檢驗人員對該種鋼金相組織缺乏統(tǒng)一判別標(biāo)準(zhǔn)。
　　1.5受現(xiàn)場條件限制DL439-91無法全面執(zhí)行
　　DL439-91第7.4要求及第7.3條規(guī)定“大修時，對大于M32的高溫螺栓應(yīng)進(jìn)行無損探傷”，對于大多數(shù)高溫螺栓可以按上述規(guī)定進(jìn)行檢驗，但對高壓下缸導(dǎo)汽管螺栓和高壓下缸插管螺栓無法按該規(guī)定進(jìn)行檢驗。這主要是在檢修時，高壓下缸一般不從基礎(chǔ)上吊出，因而高壓下缸導(dǎo)汽管螺栓和高壓下缸插管螺栓不拆卸，故無法進(jìn)行檢驗。
　　1.6沖擊試樣取樣位置不同造成試驗結(jié)果不一致
　　由于螺栓材質(zhì)淬透性的限制，螺栓橫截面上的沖擊韌性是隨著半徑R變化的。螺栓制造廠規(guī)定沖擊試樣從螺栓R/3處取樣，但DL439-91中沒有規(guī)定取樣部位，因此取樣位置不同必將造成αk值的差異，從而影響到整批螺栓的檢驗結(jié)果。
　　1.7電廠一般只對高溫螺栓進(jìn)行光譜分析
　　光譜分析最多只能對部分元素做到半定量，這就不能保證螺栓的化學(xué)成份符合要求。例如，興泰公司6號機大修中，在拆卸中壓缸螺栓時，斷裂一根規(guī)格為Ｍ76×4×370、材質(zhì)為20Cr1Mo1VNbTiB的螺栓。對該螺栓進(jìn)行化學(xué)成份分析結(jié)果表明，該螺栓的釩含量與鈮含量均低于標(biāo)準(zhǔn)要求，硅含量高于標(biāo)準(zhǔn)要求。釩含量低于要求，弱化了釩對鋼的強化作用；鈮含量低于要求，有可能使鋼的蠕變極限和持久強度達(dá)不到預(yù)期要求；硅含量過高，降低了鋼的韌性和塑性。這也是這次螺栓斷裂的原因之一。由此可見，對高溫螺栓進(jìn)行化學(xué)分析，很有必要。
　　1.8臺帳管理較亂
　　高溫螺栓金屬監(jiān)督涉及多個部門、多個專業(yè)，僅金屬試驗室就涉及光譜、性能、金相、探傷等專業(yè)。部門之間、專業(yè)之間有時相互扯皮，從而影響到工作。尤其是高溫螺栓臺帳，有的電廠雖然有，但管理較混亂，檢驗后的螺栓不能及時上臺帳。

　　2 改進(jìn)高溫螺栓監(jiān)督工作的建議
　　2.1對高溫螺栓進(jìn)行全過程監(jiān)督監(jiān)督過程見圖1。圖1高溫螺栓金屬監(jiān)督過程圖
　　2.2對高溫螺栓實行定點采購
　　對供應(yīng)電廠高溫螺栓的生產(chǎn)廠家，金屬監(jiān)督人員應(yīng)了解其生產(chǎn)過程和質(zhì)量保證體系，并與其專業(yè)人員進(jìn)行溝通，確保螺栓的生產(chǎn)和檢驗按DL439-91要求進(jìn)行，從而提高新螺栓的入廠合格率。興泰公司金屬監(jiān)督人員曾對供應(yīng)該廠高溫螺栓的2個廠進(jìn)行了考察，并與對方專業(yè)人員進(jìn)行了溝通，對檢驗和使用中的問題向廠家進(jìn)行了通報，明確了雙方均按DL439-91對螺栓進(jìn)行檢驗。
　　2.3對拆裝頻繁的螺栓，應(yīng)縮短檢驗周期
　　例如，對200MW機組再熱熱段堵板螺栓，由于每次二次汽打水壓時都要拆裝，按DL439-91第8.2.1條規(guī)定，緊固1次引起的當(dāng)量運行時間為15000h。因此，對該類螺栓，其檢驗周期應(yīng)嚴(yán)于DL439-91要求。
　　2.4及時向上級反映金屬監(jiān)督中發(fā)現(xiàn)的重大問題
　　對DL439-91中表述不明確的內(nèi)容和高溫螺栓金屬監(jiān)督中發(fā)現(xiàn)的重大問題，要及時向上級金屬監(jiān)督部門反映。在高溫螺栓金屬監(jiān)督中，對拿不準(zhǔn)的問題，要從嚴(yán)掌握，確保萬無一失。例如，對沖擊試樣，應(yīng)保證缺口位置在與螺母嚙合的第一個螺紋牙底處，且從螺栓1/3半徑處取樣。對于1.5中提及的應(yīng)檢而無法檢驗的螺栓，要積極與設(shè)備單位協(xié)調(diào)，并爭取領(lǐng)導(dǎo)的支持，按時進(jìn)行檢驗。對新螺栓，有條件的電廠應(yīng)使用直讀光譜儀進(jìn)行檢驗，或抽樣進(jìn)行化學(xué)分析。
　　2.5高溫螺栓金屬監(jiān)督應(yīng)設(shè)專人管理
　　一種高溫螺栓的光譜、性能、金相、探傷等檢驗項目最好由一人負(fù)責(zé)檢驗。對檢驗過的高溫螺栓要及時、準(zhǔn)確登錄臺帳。有條件的單位，可對高溫螺栓進(jìn)行微機管理。