提高水冷壁管更换焊接一次合格率探析.pdf

广东水利电力职业技术学院学报2013年第11卷第4期
CN 44-1587/Z Joumal of Guangong Tcl l f War Resurs and Eerie Engineering 2013.Vol11, No 4
提高水冷壁管更换焊接一次合格瘁探析
吴金勇
广东粵嘉电力有限公司,梅县发电厂,广东梅州514032)
摘要:通过总结长期以来的生产实践,笔者发现锅非计划停运70%以上是由于“四管”爆
管造成的。而“四管”里面最容易发生爆管事故的文是水冷壁管,因此锅炉水冷壁管的安全是
机组安全运行的前提。由于锅炉项棚水冷壁管更换时焊接位置較为特殊,加上环境复杂,造成
更換焊接一次合格率较低。为此对锅炉顶棚水冷壁管更换焊接的位置、环境和施焊要点等进行
分析并总结出一系列改进措范,从而提高项棚水冷壁管更换坪接一次合格率。
关键词:锅炉;顶棚水冷壁管;焊接;氩弧焊
中图分类号:TG401文献标识码:A文章编号:1672-2841(2013)04-005-03
某厂有两台8G-4013.37M566型135MW机因此正在运行的另一台炉的引风机也会对已经关
组循环流化床锅炉,锅炉采用平衡通风、全膜式停的引风机造成影响。所以将需要更换的锅炉顶
水冷壁炉膛,水冷壁管材质为SA210C。为了发棚水冷壁管切割开以后,会发现有很大的风吹向
展的需要和适应高煤价,该厂由原先烧无烟煤逐炉膛。而在GB50236-2011《现场设备、工业管道
渐转为燃烧烟煤和无烟煤的混合煤,如此加大了焊接工程施工规范》中30.第2条中有明确的规
对锅炉水冷壁管的磨损,每次停机都需要更換一定“钨极惰性气体保护电弧焊时风速不应大于2m/
定数量的顶棚水冷壁管。然而每次更换顶棚水冷s"。经过对顶棚水冷壁施焊现场风速测定,风速达
壁管时,焊口一次合格率均比较低,严重影响了到65m/,远远超出规定要求。
检修工期,造成了一定的人力和物力的浪费,对
(2)如图1所示,在更换顶棚水冷壁管时,
电厂的长周期安全运行也造成了一定的影响。
我们会感觉到旧管内有穿堂风。而在DL/T869
2012《火力发电厂焊接技术规程》中明确规定“焊
1不合格焊口主要存在的缺陷
接时,管子或管道内不应有穿堂风”。
通过统计一年以来顶胡水冷壁管更换时不合
格焊口的X光片,发现不合格焊口主要存在的缺
陷有
(1)气孔较多,造成超标;(2)管的下面一
部分根部内凹严重;(3)存在裂纹
2缺陷形成的原因
2.1气孔
(1)在机组停运以后,虽然各种风机全部断电。
但是由于引风机直接与烟囱相连接,所以在自然
图1顶棚水冷壁管
负压的情况下会有风从人孔门或者锅炉开孔处吹
(3)氩气纯度问题。在实际生产中我们时常
向炉膛。而且將号炉和6号炉共用同一个烟肉,会遇到所使用的氮气纯度不符合相关要求的情况,
收稿日期:2013-05-23
作者简介:吴金勇,男,助理工程师,主要从事金属监督和焊接工艺及结构方面工作。
厂广东水利电力职业技术学院学报
2013,11(4)
如果没有及时发现也会出现超标气孔的缺陷。其
中在GB50236-2011《现场设备、工业管道焊接工
Hn\ n
程施工规范》中4.0.3第8条中规定“焊接用氩
气应符合国家标准《氩》GB/T4842的规定,焊
接错及錯合金以外的材料时,氩气纯度不应低
于9999%,并且氩气压力低于0.5MPa时应停止
使用”。
2.2根部内凹严重
根部内凹是出现在顶棚水冷壁管的下半部分
图3顶棚水冷壁管俯视情形
打底焊的时候,由于焊丝铁水重力的作用造成根
从图2可以看出,顶棚水冷壁管两管之间的
部内凹。从图2和图3中可以清晰地看到顶棚水间隙在25mm-30mm之间,所以在焊接顶胡水冷
冷壁管更换焊接时位置的特点和操作的难点。
壁管下面一半的时候,由于无法正常添丝施焊,
只能采取从上往下焊接的做法,这就使焊丝铁水
重力的影响进一步增加,从而导致根部内凹更加
严重。
2.3裂纹
顶棚水冷壁管的材质是SA-210C,国产牌号
为25MnG,属于碳锰钢,珠光体热强钢。按照美
国焊接学会(AWS)提出的碳当量计算公式进行计
图2顶棚水冷壁管仰视情形
算,可以得到以下结果:
=(C)+(AMn)、S9-M、以),M?+
6
24
=0.,259%6+0.16%+0.007%+0.0136
=0.439%
由此可以得出结论:依据碳当量计算结果SA-3.1为控制气孔主要采取的措施
210C钢有冷裂纹倾向。
(1)挡风措施
又由于该厂顶棚水冷壁管在炉膛内的一面为
①关闭停机检修机组的引风机手动门,消除
了增加其耐磨性,都进行了耐磨料喷涂。喷涂的邻炉引风机和烟囱造成的负压对检修机组炉膛的
耐磨料是高硬度的铁镍铬硅硼合金粉末,所以如影响,从而将换管部位的风速降到2m/s以下。
果坡口处的耐磨料没有清理干净,就会导致焊缝
②在焊口时采取挡风措施。焊接管的下半部
内混入耐磨料。这些高铬合金混人焊缝中,必然分时,在管的上面用硅酸盐保温毡遮压牢固,防
会使焊缝区域碳当量急剧增加,也即进一步增加止从炉外的风吹向焊缝。同样在焊接管的上半部
了焊缝冷裂纹倾向。而且随着这些碳化物形成元分时,用硅酸盐保温毡在管的下面遮盖堵好。
素的加人,也会显著提高焊缝部位的强度和淬透
③用可溶性纸将割开的旧管口堵住,防止管
性。再加上焊接过程的不均匀加热及冷却,势必内过堂风对内部焊缝的影响。
会在焊接接头处产生较大的热应力。
(2)严格检验焊接材料
以上原因也就造成了SA-210C钢管焊接时产
对换管使用的氩气必须进行检验或者进行试
生淬硬脆化裂纹。
焊,发现气纯度不符合要求的必须立即进行更
换
政进措施
(3)坡口清理
经过在生产实践中不断总结经验教训,不断
严格按照GB50236-2011《现场设备、工业管
改进焊接工艺方案,笔者所在团队最终将顶棚水道焊接工程施工规范》中7.2.2焊件组对前及焊接
冷壁管更换焊接的一次合格率提高到95%以上
前,应将坡口及内外側表面不小于20mm范固内
主要采取的措施和改进的方案有下述几个方面。
的杂质、污物、毛刺和镀锌层等清理干净,并不