摘要：在2016年8月，中国石油化工股份有限公司天津分公司热电部对二电站主蒸汽管道进行了全面检测，并发现多处焊口裂纹。本文在确认焊口裂纹产生原因的基础上，结合现场检修情况，对施工处理过程进行了详细说明。同时通过查阅相关资料，从生产实际出发，提出了预防裂纹产生的措施与建议。 关键字：焊口裂纹；坡口加工；焊接工艺；热处理；预防措施 热电部二电站主蒸汽管道检修是2016年大修的重点项目之一，由于汽机车间主蒸汽管线长期运行，在大修之际热电部对主蒸汽母管进行了磁粉检测和超声波检测，发现部分焊口出现裂纹。经检测人员现场勘查确认，主蒸汽管道焊缝靠近母材融合线附近出现若干裂纹。相关专家对裂纹产生原因分析为：由于焊缝两侧母材厚度差超标造成应力集中、焊缝中有脆性层、管道滑动支架失效以及焊接后热处理温度、时间未严格执行热处理工艺，从而在运行期间产生了由于应力过度集中而造成的由外向内扩散的裂纹。
图1 焊口裂纹 图2 导向支架失效
主蒸汽管线工作压力为11.6MPa，温度为540℃，压力管道级别为GD1，管道材质为12Cr1MoVG，铬钼耐热钢焊接工艺要求严格，焊缝需100%无损检测[1]，热处理和硬度检测及成线性检测（光谱分析）。
施工单位首先对存在缺陷的焊口进行反切口试验、阀门削薄实验、阀门侧焊接坡口制备试验，为制定施工方案提供依据。施工方案完成审批后，修复施工正式开始。
1 施工工序简介
2 对主蒸汽管道的初步处理
2.1完善π型弯补偿器
对#1、#2固定支架间的π型弯补偿器进行加长，增加π型弯补偿器的补偿能力。
2.2 修复支吊架
按设计要求重新调整吊架；对固定支架固定面焊口裂纹进行挖补处理；对导向支架进行修复，恢复应有功能。
2.3 焊口缺陷部位处理
针对此次主蒸汽母管检测结果发现，焊口缺陷部位主要集中在阀门与直管、三通与直管对焊焊口部位，经专家组讨论研究，将施工方案定为切断处理与不切断处理。由于焊口经过2次焊接及热处理，对材质的力学性能及使用性能影响较大，因此焊接及热处理的质量一次成功至关重要。考虑到工期及现场施工环境的影响，对大部分焊口采取不完全切断处理。缺陷焊口及检修方案中确定的必修焊口共计45道。其中#2汽联门2道焊口做切断处理；30道焊口做切割后补焊处理；11道焊口做打磨、圆滑过渡处理；2道焊口暂未处理（阀体发现裂纹，管道已隔绝，进行更换阀门）。
2.3.1 不切断焊口处理
2.3.1.1 外壁削薄
对于出现在阀门等处焊口，阀门端外壁相高出焊口另一侧管道端外壁，对于错边量超过30mm的焊缝，我们对此较高处外壁进行削薄处理，使阀门端焊口侧距离融合线73.5mm范围内进行外壁削薄，使6mm范围内外壁齐平于管道端外壁，并且逐步切削，使管道外壁平滑过渡，且呈15度角后在呈45度角。(见削薄图)
恒温阀门图3 外壁削薄示意图
图4 现场外壁削薄完成 图5 外壁削薄后测量
2.3.1.2 坡口加工
（1）坡口加工之前，对待修补的焊缝所在的管道和阀门进行有效加固，防止管道发生位移，焊缝裂开；
（2）管道坡口加工采用在线坡口机进行加工；
（3）根据现场情况，对于贯穿性裂纹焊口，采用在线坡口机进行加工，加工一道焊口成U型坡口需10小时左右，施工单位采用多台坡口机同时24小时作业；
（4）坡口形式的选择以确保根部焊透为原则，坡口加工去掉焊肉部分要保证脆性层全部清除，在此基础上，考虑尽量减少焊缝尺寸，减少焊缝的熔敷金属量。如图6，将Φ480*50和Φ406*46规格管道焊口按照由南到北的顺序依次进行切割，切削至预留原有焊缝10mm，切割宽度按原焊缝熔合线两侧各扩出2-3mm计算。将Φ351*38和Φ219*25规格管道焊口切削至预留原有焊缝5mm，切割宽度按原焊缝熔合线两侧各扩出2-3mm计算。在图6中，480*50规格管道坡口的直边部分深度不小于30mm，坡口底部坡度小于30度。直边和斜坡要R2以上过渡；
图6 坡口加工尺寸图
图7 坡口加工完成（T=50mm，46mm，38mm） 图8 坡口加工完成（T=25mm）
（5）坡口加工后应进行外观检查，坡口表面不得有裂纹、分层和夹渣等缺陷。用硝酸酒精检查脆性层去除情况；
（6）坡口加工完成之后，由热电部、天津石化质监站、施工单位联合确认之后方可进行施焊。确认的内容包括：直边尺寸及最外端坡口宽度；脆性层是否消除；原有焊缝剩余厚度；
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