内充氩抢修水冷壁爆管焊接工艺.docx

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1、“内充氧”抢修水冷壁爆管焊接工艺锅炉水冷壁爆管后，传统抢修方法存在机组停炉时间长,抢修中安全隐患多、检修费用高、劳动强度大及作业环境差等问题。在采用“内充氮”焊接工艺抢修水冷壁爆管中，缩短了抢修时间，降低了检修费用，同时提高了作业安全性，改善了劳动强度和作业环境，使机组能够迅速恢复运行。一、锅炉水冷壁的结构火力发电厂现代大型锅炉，其水冷壁均采用膜式水冷壁，膜式水冷壁最大的优点是：炉膛热损失少、密封性能好、炉墙结构简单。其特点为：水冷壁管径、水冷壁管之间的节距比旧式的光管式水冷壁要小。以西安热电300MV机组和彬电公司600股机组作比较可知，300MW机组其水冷壁管径和节距分别为：606mm和2

2、0m,600Mw机组其水冷壁管径和节距分别为：38X7.2mm和15mm。二、膜式水冷壁管的故障由于膜式水冷壁锅炉其水冷壁管全部通过鳍片相互连接（如图1所示），因此,在运行过程中会出现由于水冷壁局部受力不均匀，力过于集中，造成水冷壁管被局部拉裂的现象。从发电厂实际运行的情况来看，容易造成水冷壁管被局部拉裂的部位是：三次风喷燃器以上炉膛四角水冷壁管。该部位的水冷壁管由于位于三次风喷燃器上，其所受热负荷较其它水冷壁管要大，且受到炉膛膨胀和摆动拉应力的作用，因此，该部位的水冷壁管特别容易被拉裂，造成爆管。BI炉水Zf三、“内充氧”焊接工艺的提出膜式水冷壁管爆口部位一般位于炉膛高度3Om高左右位置，由

3、于水冷壁管间的节距太小，管与管之间又被鳍片所连接，因此，炉外处理该爆口，进行管子焊接时，只能焊接管子周向的2/3左右，炉内部分焊口由于位置不够而焊接不了（如图2所示）。B2水冷儡饵拄位以往处理这种缺陷的时候，要在炉膛内搭架子到该部位进行施焊，这种抢修方式不但抢修工期长，而且给抢修工作带来很大不便。针对这种情况，我们着手研究了在管子上“内充氨.”管子内部制坡口型式为内坡口，外部坡口型式为外坡口，对口内坡口间隙为2mm,外坡口间隙3-4n,进行炉外焊接的工作方法。（如图3所示）所谓“内充氨”进行炉外焊接，就是在炉外水冷壁管充氧保护范围以坡口中心为准，每侧各20030Omm处，以可溶纸或其它可溶纸材

4、料，用耐高温胶粘牢,做成密封气室。采用“气针”从侧坡口间隙插入进行充氧，开始是流量为10201min,施焊过程中流量应保持在8101min氢弧焊铝极伸长，在外焊内部,鸨极伸进坡口内，鸽极易接触坡口两侧导电，可以采取措施在铝极接触部分可用高温纸质胶带缠绕，内侧进行多层多道焊，当内侧焊完后再焊外侧，焊外侧前应对内外侧交接处打磨清理,焊外侧应多焊内侧接头5mm,外侧进行多层多道焊接。四、“内充氮”的可行性内充氧焊接方法提出后，我们进行了焊接试样试验，并对焊接试样进行焊接工艺评定。焊工模拟现场环境进行了焊口焊接，我们对试样进行了外观检查、无损探伤、拉伸、冲击、硬度和断口试验，通过以上焊接工艺评定，证明

5、该焊接方法是可行的。五、焊接方案的制定水冷壁管材质为20g锅炉钢，我们根据这种材质和先前做的焊接工艺评定，制定了如下的焊接方案：（一）采用全氨弧焊,焊机选用：ZX400ST焊机,正接法;焊接电流60A-100A；焊接电压：10V-15V；赋气流量：71min;焊枪选用：长瓷嘴QQST80/150型焊枪；焊丝：选用中2.4mm,TIGJ50焊丝；焊丝使用前要用砂纸磨去表面的铁锈。（二）施焊部位的坡口加工如图4所示（三）从图3的CAD处伸入鸽极，焊丝握成弧形分别从BD.CD间隙中送丝，先点焊两点固定焊口，然后由管内中间B点起弧，焊至C点，之后由B点焊至D点；DBC弧段的焊缝加强面焊接也是从B点分别

6、往D、C两边焊，DBC整段焊缝均在管内操作完成。（四）管内的焊缝完成后，接着焊焊缝DCA的打底焊，分别从管外由D、C点起弧，分别焊至此A点；D点与C点是搭接口，因此，焊至D、C点时停留时间稍长一点，以保证焊口D点与C点熔合透，盖面时要里外焊缝多搭接些，加强盖面，以保证焊接质量，链接完好。（五）为保证管内的流通面积，防止因焊缝而产生管内截流现象，因此，要求管内焊缝凸出要小于InIm。（六）焊后用超声波或射线检测焊口，并打硬度，符合焊接规程要求。六、结论在火电机组非停事件中，由于水冷壁爆管引起的非停占据了相当大的比例，传统火力发电厂锅炉水冷壁爆管抢修时间较长,抢修时需投入大量的人力物力，同时传统抢修方法存在停炉时间长，抢修中安全隐患多、检修费用高、劳动强度大及作业环境差等问题。采用“内充氮”抢修水冷壁爆管焊接工艺，焊接质量符合要求，安全性极大提高，焊工等作业人员不用进入炉膛进行作业，避免了高空作业、炉内高温等带来的安全风险；缩短抢修工期，此方法比传统水冷壁爆管抢修缩短工期一半以上，提高了经济效益；减轻了人员作业劳动强度，减少了配合人员；节约检修费用，不用搭设炉膛脚手架。该工艺方法简单，可操作性好，易于在行业内部全面推广。