锅炉受热面检修工艺探究

锅炉受热面检修工艺探究

张小军

中国能源建设集团西北电力建设第三工程有限公司 陕西 咸阳 712021

【摘要】火电厂中的重要设备之一就是锅炉，它是一种具有较高危险性的压力容器。某热电厂锅炉受热面检修中需要对锅炉受热面部分管段进行更换，涉及旧管拆除吊装、新管安装焊接和焊后热处理、无损检测等工作，因此，对火电厂锅炉受热面检修的工艺进行探讨，是非常必要的。本文将对以某热电厂锅炉受热面的检修工艺进行探讨分析，以供参考。

【关键词】锅炉 受热面检修 吊装 焊接 工艺

1 引言

锅炉受热面作为火电厂运作过程中的重要设备，在进行火力发电时具有承上启下的作用。而同时锅炉在长期运行过程中，受热面经过长时间的运行，产生水垢等物质阻塞管道，造成管道爆管等事故，故锅炉受热面需要定期检查并对有问题的管道进行检修。而锅炉受热面检修工艺的好坏直接会对大型火电厂中锅炉的使用和工作效率以及安全性造成影响。因此，要明确锅炉受热面检修的工艺，严格按照工艺要求进行检修。

2 工程概况及检修范围

嘉峪关宏晟电热公司隶属于酒钢（集团）公司，位于古丝绸之路要塞天下关甘肃嘉峪关市，嘉峪关南接祁连山脉，北连黑山，美丽的讨赖河流经整个市区，城市交通发达，有可停泊波音737等大型飞机的嘉峪关国际机场，312国道、连霍高速公路、兰新铁路复线经过嘉峪关，贯通新疆至上海的高铁正在建设中，直通太空的酒泉卫星发射基地与嘉峪关相邻。

目前，嘉峪关宏晟电热公司共有三个分厂，本次锅炉检修项目为二分厂#6机组锅炉受热面检修。包括锅炉水冷壁四角弯管管排更换、锅炉前后墙燃烧器和燃尽风喷口弯管管排更换、锅炉水冷壁区域超标管段更换等检修项目的实施及施工材料落实、工器具准备、人员物资入厂、施工手续办理、检修物料运送、检修工期和质量控制、修后垃圾清运等全过程工作内容，

3 检修工艺控制措施

3.1检修工艺要求

3.1.1检修工艺管理

为加强设备检修管理，提高检修工艺标准，规范检修人员行为，提升检修管理水平，确保检修质量和文明生产。各检修人员及检修承包方施工前必须认真学习并掌握检修工艺要求，在施工中严格执行。违反检修工艺要求视为违章。强化检修工艺要求执行与检查，是确保设备检修达到质量标准的重要措施之一，对违反检修工艺要求的单位和个人责令停工整改和处罚。

3.2水冷壁检修工艺

3.2.1 维修前的准备工作

停炉前检查缺陷，作好记录。

准备维修工具、材料及备品。

准备搭脚手架用材料。

办理工作票，在炉膛内温度降至40℃以下，方可入内工作。

安装足够数量的12V以下行灯或固定照明。

3.2.2 水冷壁清焦、清灰工作

水冷壁清灰及除焦工作可与过热器、再热器系统清灰及除焦工作同时进行。

打开水冷壁人孔。

根据维修要求，炉膛內搭好脚手架，验收合格后使用。

保持炉底除渣系统运行，利用压缩空气自上而下对水冷壁管进行清灰，用长铲子铲除管表面焦渣。

3.2.3 水冷壁防磨防爆检查

以总管数25％比率、按间隔抽样检查管子的壁厚减薄、蠕胀变形、硬伤等情况，超标更换（重点查吹灰孔左右1—10根，及下斜坡落焦区域管）。

检查管屏的平整度，对凸出部位的管子应仔细检查有无磨损过热变色和胀粗现象。

检查喷燃器周边管、人孔门、看火孔、吹灰孔等处磨损及高温氧化情况测量管子壁厚，检查管子胀粗及磨损，检查水冷壁悬吊管磨损胀粗情况。

检查炉膛四周及延伸包墙管子交接处，热膨胀情况如何，检查各管屏拼缝及角部焊缝完整、无拉裂、无漏风、漏灰现象。

检查水冷壁各部联箱。

评定标准：

宏观检查表面无龟裂、过热胀粗和变色。

合金钢管子胀粗率>2.5%，碳钢管子胀粗率>3.5%，局部磨损面积>2cm2、磨损量超过管子壁厚的1/3，需要换管处理。

各管屏拼缝及角部焊缝完整、无拉裂、无漏风、漏灰。

联箱内壁焊缝应无裂纹、无锈垢斑点。

有局部鼓包的应更换新管。

3.2.4 割管、取样和换管

根据化学防腐检验要求，进行割管取样，检查管子內壁腐蚀结垢情况。

注意割管时不得伤及邻近管子及母材，管子切割点应尽量避开刚性梁上下各300mm、避开弯头起弯点至少100mm。

一般情况下，尽量避免用火焊割管，利用割炬，尽量防止金属氧化渣掉入管子中，管子一经割开，应可靠封堵，防止杂物落入。

同样，因缺陷引起管子换管时，也应尽量满足方便安装和完善工艺要求。

新管对口前，外观检查管子完好，规格、材质符合图纸要求无腐蚀变形。

管子坡口符合焊接规范要求。

焊接时，采用氩弧焊打底，电焊盖面工艺或双氩焊接。

更换后水悬吊管时，应逐根进行，恢复一根，再换另一根，割管时，测量好冷拉间隙，恢复时应保证冷拉值不变。

3.2.5 水冷壁集箱检查

按监督部门的要求，切割联箱的封头或高压手孔装置。并配合有关部门做好联箱的其它检查。切割时应在原焊口上划出与联箱中心线相垂直或平行（对于部分手孔）的切口线，切割时尽量靠近封头处，同时又必须考虑到原封头能继续使用。

切割后应做好记录，并通知有关人员进行检查。

检查完毕，将联箱内部锈垢清理干净。

加工联箱侧封头或手孔装置坡口，将旧封头车制加工坡口或配制新封头。坡口制作及焊接应符合焊接规范要求，焊口后及时按要求进行热处理及探伤。

对口点焊后施焊，然后按要求对焊口进行热处理及无损探伤。

检查膨胀指示装置，消除膨胀阻碍。膨胀应自由无卡涩。

3.3合金管焊接方案

3.3.1 施工工艺流程图

坡 口加工（机械加工或砂轮机修磨）→ 预制充氩区 → 用专用夹具对口 → 焊前预热 → 充氩保护 → 点固焊口 → 打底层焊接（手工氩弧焊）→ 填充盖面 → 焊工自检（自检外观质量）→ 热处理 → 无损探伤（RT，UT ）→ 质量验收评定

3.3.2 施工方法及要求

3.3.2.1 焊前准备

坡口加工必须用机械方法加工，焊件组装前将坡口表面及附近内壁20mm内的油漆、污物、油脂及铁锈清理干净并露出金属光泽。对口用专门对口的夹具装置并保证内外壁齐平，不得在管道上焊接临时支撑物。在达到预热温度并进行充氩保护后再进行点固焊。

3.3.2.2 焊前预热

预热方式采用火焰预热，氩弧焊打底预热温度为150-200℃，焊接过程中层间温度控制在250-300℃。并采用温度监测设备对焊缝温度进行监控。

3.3.2.3 充氩

为防止根部氧化,氩弧焊打底第一层时,应在管口内壁充氩保护.充氩方法:以坡口轴

向中心为基础,用可溶纸将管口两端距焊口500 mm.处贴两层封堵,使焊缝及其两侧管子内形成气室。用φ3mm.的扁嘴铜管或“气针”从坡口间隙处从对施焊部位对面向施焊处充氩，防止焊缝根部氧化。,充氩时要由专人负责并随时调节氩气流量, 一般流量为5-7L/min;坡口充氩时，充氩位置应随焊接电弧的移动方向进行移动.

3.3.2.4 点固焊

在达到预热温度并进行充氩保护后再进行点固,点固完毕后仔细检查焊缝背面是否氧化,如果焊缝背面呈亮白色,则表示氩气保护良好可进行打底焊接,如果背面焊缝颜色发暗没有金属光泽则表明充氩效果不好,应用砂轮或锋钢锯条将点固点磨掉,调整充氩方法和氩气流量并重新点固.

点固前用火焰或电阻加热点固区200—300℃,选用正常焊接焊材及工艺施焊,焊接电流增大10—15A。焊接过程中,施焊至“定位块”处时，应将“定位块”除去，并将焊点用砂轮机磨掉，不得留有焊疤等痕迹，并以肉眼或低倍放大镜检查，确认无缺陷后，方可继续施焊。

3.3.2.5 打底焊时要注意不能象一般钢材焊接,送丝一定要均匀,不能靠深度送焊丝的方式来突出根部,这样容易造成根部焊缝未熔焊丝头的产生.铁水过渡采用均匀自由过渡,打底封头前预留5-10mm小孔，并通过小孔用手电对焊缝根部进行检查,有缺陷及时处理,如果没有缺陷,将充氩管重新插入小孔内,继续充氩,氩气充满后立即取出,继续焊接.收头时特别要注意把焊接电流衰减下来,填满弧坑后移向焊道边沿收弧,防止产生弧坑裂纹.

3.3.2.6 盖面焊接

盖面焊接前要对焊口温度进行检测,温度保持在250-300℃之间,如果温度过高会引起根部焊缝氧化烧损,温度过低,冷却速度太快易产生淬硬组织,焊接过程中如果温度允许时要连续焊接,防止产生裂纹,如果焊接过程中被迫中断时,应采取防止裂纹产生的措施(后热,缓冷,保温)，再继续焊接前仔细检查是否有裂纹。为满足焊接线能量的要求，严格控制单层厚度，单层厚度不大于3 mm为宜。为保证层间温度，整个焊接过程中要对层间温度进行监控。当层间温度低于250℃时，用火焰对焊口进行加热。当层间温度高于300℃时，应停止施焊，待温度降低30-50℃以下时，方可继续施焊。无特殊情况应连续施焊完成.如遇特殊情况,应对焊缝采取缓冷措施,重新施焊时,应重新进行预热.

3.3.2.7 热处理

焊接完毕后,应及时做好保温缓冷措施，并在24小时内对焊道及时进行热处理。

3.3.2.8 焊接注意事项

a. 焊接前必须要进行焊前预热，否则将产生焊缝裂纹。

b. 焊接时管内必须进行充氩保护，防止焊缝金属氧化。

c.严格控制层间温度，防止裂纹产生。

d. 施焊周围环境要保证在0℃以上。

3.3.3 焊接材料:焊丝牌号：TIG-R40 、R407 规格：φ2.5 、φ3.2

3.3.4 12Cr1MoV焊接工艺参数:

4 结束语

 在该电厂锅炉检修施工中，通过对受热面检修工艺方法的探究并进行改善且以此工艺进行检修达到了圆满完成受热面检修工作，实现了机组正常运行的效果，也为后续同类型机组的检修提供了经验参考和技术借鉴。

参考文献

《火力发电厂锅炉机组检修导则》DL∕T 748.4-2016

《焊工技术考核规程》DL/T679-2012

《宏晟电热公司二分厂检修作业包》