给水加热器（FWH）是热电厂和核电厂的汽-水循环中的关键部件，是管侧给水和壳侧蒸汽冷凝的界面。由于位置关键，给水加热器的性能对电厂的效率和利用率有明显的影响。
冶金工艺、焊接工艺，特别是无损检测技术的进步，使焊接产品得到不断的发展。给水加热器所用的产品主要有无缝管、焊接和冷拨管或焊接管三种。下面通过介绍瓦卢瑞克焊接换热管有限公司（VHET，原Valtimet）的生产工艺，论述与其它工艺相比该工艺的特别之处，以及工艺中无损检测的重要性。
图1 核电厂（左）和热电厂（右）中的低压和高压给水加热器
自上世纪70年代以来，人们就采用不锈钢材料来制造低压和高压给水加热器，主要采用两种不锈钢：铁素体不锈钢和奥氏体不锈钢，下面主要探讨奥氏体不锈钢。根据给水加热器的运行条件，可选用的各种奥氏体不锈钢如下：
最常用的钢种是TP304。 当对耐腐蚀性能有特别要求，而ASME标准要求的机械性能低于TP304时，采用碳含量低的TP304L。 当ASME标准要求的机械性能较高时，高压给水加热器通常使用添加氮的TP304N制造。 当对耐腐蚀性能有特殊要求时，有时也可使用TP316和其衍生钢种。
高压给水加热器管的生产工艺
轧制减径退火（RSA）工艺的最后一步是在线退火处理，来促进焊缝材料的再结晶（图3）和铁素体的溶解。由于在（利用环形线圈进行感应加热的）热处理过程中和在（利用水套系统的）冷却过程中采用惰性气氛对钢管进行保护，瓦卢瑞克公司对钢管进行光亮退火处理可确保管道的内外表面不产生氧化。
图3 在线退火有助于焊缝材料的再结晶
无损检测方法 1 涡流检测
图5 利用涡流检测判废的焊缝凹痕
2 超声波检测
超声波检测一般以纵向方式进行，来检测长的和纵向焊缝缺陷，如未焊透或焊缝不匹配，如图6所示。常用的标准缺陷为深度为额定管道壁厚10%或12.5%、宽度为0.2 mm、长度为12.7 mm的U形纵向凹口。为了更好地进行焊缝缺陷检测，这些人工缺陷须在焊缝中。
图6 利用超声波判废的未焊透、焊缝不匹配、焊缝过厚
奥氏体钢管所用的灵敏度K=0.8/0.9（-2/-1 dB）。虽然在标准ASTM A688中，超声波检测不是强制性检测项目，但由于高压给水加热器的工作环境相当恶劣（高温、高压），强烈建议对高压给水加热器进行超声波检测。
实际上按照标准A688的补充要求S1或S3中的严格参数进行了几次试验，来检查是否可用涡流检测来代替超声波检测，但试验结果并不理想。即使采用高灵敏度进行检测，也无法检测出未焊透或错边缺陷。这些缺陷是典型的长缺陷，仅超声波才能检测出来。
该工艺为什么特殊？ 无碳污染
上述生产工艺的优点之一是在成型或定径过程中钢管内部均不使用润滑剂。这样工艺可保证钢管在退火过程中不会被碳污染。与此相反，拉拨工艺的冷作加工使用润滑剂，在退火前要进行脱脂，由于钢管很长（长度在15米以上），内径非常小（大约10 mm），脱脂非常困难。
残余应力小
采用拉拨工艺，钢管的平直度在连续退火炉内进行离线退火后无法满足用户要求。因此须采用双曲线旋转辊矫直要对钢管进行娇直。娇直操作会使钢管外表面产生很深的印痕和很大的残余应力，这会对耐应力腐蚀裂纹性能（SCC）造成不利影响。
没有铬贫化或过酸洗的风险
在进行空气退火时，为了去除氧化皮和贫铬层，必须要进行酸洗。由于钢管内径非常小，钢管很长，在钢管表面很难进行该操作。酸洗条件不好时，不是不能完全去除贫铬层就是造成过酸洗，如图9所示。过酸洗会使表面变粗糙，增大压降。上述生产工艺采用光亮退火避免了这些风险，由于不进行酸洗，同时对环境友好（不产生含氮化物的废液），使用安全（无HF酸）。
严格的无损检测 降低运送带来的风险
在线加工处理可明显降低将钢管从一台设备运送到另一台设备所产生的风险。为了防止产生凹痕、应力或管道变形等缺陷，在运送时要格外小心谨慎。
来源：不锈、中国钢铁工业协会不锈钢分会
