末级再热器裂纹处理.docx

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1、630MW机组末级再热器裂纹处理630MW机组末级再热器一般材质为TP347或304及T23,这几种材质焊接性比较好，焊材对焊接冷裂纹、热裂纹、再热裂纹不敏感。发电厂在运行过程中因为电量需求负荷变化大，随之而来导致管道膨胀变化大从而易产生裂纹。在检查过程中因为末级再热器是通过打水压才能检测到焊缝漏点。在漏点检测到后，由于末级再热器在打水压后无法放水，管道内部存水,导致裂纹处因存水无法焊接，对裂纹处理质量及工期影响较大。本次检修工艺采用在焊缝裂纹处开孔，利用虹吸原理，将管道内部水位降低50厘米，从而保持焊接修复部位无水，使焊接过程能够顺利进行，保证焊接质量，经焊后金属检测符合质量要求，本技术缩短

2、了抢修工期，对焊缝裂纹修复取得了良好效果，保证了发电机组迅速投运。一、问题的引出2018年5月，彬电公司2号机组大修完毕打水压时，检修人员在炉膛末级再热器处发现有渗漏水现象，经过仔细检查发现大包末级再热器处，从东到西第9排，从南到北第四根夹板焊缝处有裂纹渗水。将检查该裂纹为环向穿透性裂纹，裂纹长度5厘米（如图一）。该厂2号锅炉设备制造厂商为上海锅炉厂，因大修已经接近尾声，临近点炉，来不及更换。并且更换时需要放水，而末级再热器是二次系统没有阀门，无法放水，检修难度较大，需要较长工期，使大修计划工期向后拖延。鉴于以上原因，我们决定对该裂纹进行焊补。图一二、存在问题及解决思路（一）存在问题该漏点是2

3、号锅炉设备大修完毕后进行水压试验时发现，位于末级再热器处。通常锅炉管道在类似裂纹处理过程中需要将管道存水放完，保持管道无水才能进行。而末级再热器是二次系统没有阀,无法放水，在焊补的过程中裂纹处始终存在余水，如果不消除水渍，一是无法保证焊接质量,二是焊补难度增大。（二）解决思路只有保持管道裂纹处无水才能降低焊接难度，保证焊接质量。在根据现场实际情况，提出了在焊缝裂纹处开孔，采用塑料软管，利用虹吸原理，将管道内存水导出，使管道内部水位降低50厘米,从而保持焊接修复部位无水，然后制定合理的焊接工艺，使焊工的焊接过程能够顺利进行，保证焊接质量。三、焊接工艺制定及实施（一）、焊接性分析末级再热器材质为T

4、23,T23钢是多元、微量合金元素强化的新钢种，新的焊接材料必须与钢材的化学成分、常温机械性能和高温机械性能相匹配。一般常用焊接方法采用手工鸽极氮弧焊、手工焊条电弧焊进行焊接。常用焊接材料有铸极氮弧焊丝、手工电弧焊焊条。T23管道在内部无介质情况下焊接性比较好，焊材对焊接冷裂纹、热裂纹、再热裂纹不敏感，焊接工艺性比较好，便于操作，适用于各种焊接位置，焊接质量比较好。焊接机械性能好，符合有关焊接技术标准要求，特别是焊材具有比较高的冲击韧性。焊接接头的高温蠕变断裂强度和抗腐蚀性能与母材相当。末级再热器裂纹存在余水，在这样情况下补焊，焊后会产生裂纹和气孔等缺陷，焊接性和机械性能都不符合焊接技术标准要

5、求。这里我们针对末级再热器在存水的情况下补焊焊接性进行探讨并提出思路，制定焊接工艺的核心问题是消除末级再热器管道余水，从而保证焊接质量和焊接过程顺利实施。（二）、焊接方法的确定末级再热器管道主要是小口管径，一般采用鸽极叙弧焊，由于管道存水，内部无法打磨，焊接后会产生气孔。根据实际情况，在焊缝裂纹处开孔，根据虹吸原理，利用塑料软管将管道内部余水导出，使管道内部水位距离补焊部位降低50厘米，保证了补焊部位没有水。在降低水位后，我们采用手工焊条电弧焊焊补，最大限度的消除焊接缺陷，保证了焊接质量。（三）、630MW机组末级再热器裂纹处理工艺实施1 .降低裂纹处水位末级再热器漏水缺陷所处在大包内，管道渗

6、水处是被保护瓦焊在一起，是设备制造时所产生焊接缺陷。先用火焊割除保护瓦找到缺陷，用角磨机将缺陷表面清理干净，制备适当大小的坡口。对于裂纹缺陷，在焊缝中间处钻5-8毫米孔，然后用细塑料管插进管道内部，采用虹吸法将管道内部水位降低到距离焊口50厘米处，保证焊接部位无水。焊接前使用火焊加热焊口，防止管道内壁有水分导致焊接时产生气孔等缺陷。图二23 .焊前准备（1）确定裂纹面积，制备坡口使用渗煤油或者着色检查裂纹终点。采用机械方法开坡口，应在保证焊接质量的前提下尽量减小破口角度，减小母材熔化比。采用电动工具将裂纹周边20毫米铁锈清除干净，铁锈清理至亮出金属光泽，用角磨机沿裂纹缝方向打磨出“单V型坡口”

7、，坡口角度宜小，不超过60度。机械方法开坡口时要小心加工，防止进一步裂纹延伸。坡口形式如下图：（2）确定材质，选择焊接材料焊接前，对焊件进行材质分析确认，选择合适的焊接材料。经确认末级再热器管道材质为T23。采用焊条德国CHROMET231,直径为62.5mm,焊条烘干温度250-350,烘干1小时。3.焊接工艺过程（1）焊前预热焊接时，焊接预热温度150-200C,焊接层间温度控制在250C以下，防止焊接时由于温差造成焊接应力拉裂。（2）焊接过程尽量用小规格焊条和小规范施焊，焊接电流I=（30-35）d（d=焊条直径）。焊条直径选用2.5毫米,焊接电流为60-80A,短弧焊接，采用分层分道法

8、。每层每道焊完应将使用角磨打磨干净。（3）焊后热处理手工焊条电弧焊的焊态冲击性比较低，焊后进行热处理，热处理之后强度及硬度降低，冲击韧性明显提高。（4）焊缝打磨焊后将焊缝清理干净，为金属检测做好准备。四、焊接质量检验（一）焊接质量检验范围焊后检验主要有：检验焊缝尺寸；外观及着色情况是否合格；焊缝的外观尺寸是否符合设计要求;焊接变形是否控制在范围内。（二）焊缝质量检测方法焊接完毕后，待工件冷却至常温状态，用渗透探伤法检验焊缝及热影响区。（三）检测结果经过检测，裂纹经过补焊后，焊缝未发现裂纹及其他表面缺陷。热处理后，用上述方法对焊缝及热影响区再次检验，经焊缝着色检验焊缝表面及热影响区无裂纹，外观尺寸符合设计要求，焊接变形控制在范围内，质量符合要求。五、结论本技术工艺对于发电厂C级以上锅炉检修完毕，水压试验时发现末级再热器出现裂纹及漏点，在无法将管道内余水排空，更换管道位置困难、工期长的情况下，采用本技术工艺，焊后质量高、成本低，生产率高，焊工劳动条件好。因此，这种焊接方法在火力发电厂锅炉末级再热器出现裂纹及漏点时有非常高的推广价值。