CN106180987A - 一种高温过热器进出口集箱修复方法 - Google Patents

一种高温过热器进出口集箱修复方法 Download PDF

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王洪选
李晓峰
王志栋
王向阳
张新建
景鹏龙
董朝辉
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Abstract

一种高温过热器进出口集箱的修复方法，属于火力发电领域，包括以下步骤：1、将第四根支管从集箱根部到支管直线部分切除；2、在集箱上制作焊接座孔；3、更换连接管；4、将连接管焊接到集箱和支管剩余部分之间；5、对焊接过的部分进行在线热处理；所述的焊接参数为：对接焊缝采用全手工氩焊焊焊接；焊接电流110‑120A；第一层用氩弧焊打底焊接方法，第二、三层用R317焊条，Ф3.2mm；第二层电流105‑110A，第三层电流108‑1103A；具有能够克服由于高温过热器进出口集箱第四根支管由于曲度不够产生应力容易造成焊缝裂纹的缺陷，保证了集箱正常工作的特点。

Description

一种高温过热器进出口集箱修复方法
技术领域
本发明属于火力发电设备领域，特别涉及一种火力发电厂蒸汽锅炉高温过热器进出口集箱修复方法。
背景技术
在火力发电企业，是依靠蒸汽锅炉内燃烧燃料，将水加热变成高温高压的蒸汽，推动汽轮机旋转，带动发电机进行发电的；在蒸汽的应用中，为了保证蒸汽在应用时不至于产生过多的水分，往往保持蒸汽的高温状态，进入到集箱，再分配到各个分支管道中，以利于蒸汽的合理应用；在现有的高温过热器进出口集箱中，大部分是采用集箱周围分布许多小管，过热器蒸汽压力13.7MPa，温度540°C，其中高温过热器集箱的材质为12Cr1MoV,常用规格为直径325毫米，壁厚50毫米，而分支管的材质为12Cr1MoV，规格为直径42毫米，壁厚5.5毫米，经过工作实践证明，发现经常出现从高温过热器出口集箱管座单排向里第四根管座根部出现裂纹，经过反复修复，这根支管成为高温过热器出口集箱容易损坏集中点。
发明内容
针对在火力发电厂高温过热器出口集箱第四根管容易损坏的现象，本发明人进行了认真研究，找出其原因是第四根支管由于位置限制而出现曲度不够，造成热胀冷缩时第四根支管与集箱焊接处受力过大，产生裂纹，且修复时采用的方法不恰当，因此，本发明提出一种高温过热器进出口集箱的修复方法，其特征在于：包括以下步骤：1、将第四根支管从集箱根部到支管直线部分切除；2、在集箱上制作焊接座孔；3、更换连接管；4、将连接管焊接到集箱和支管剩余部分之间；5、对焊接过的部分进行在线热处理；所述的步骤1是采用工具将接口处有裂纹的支管，从集箱处切断，然后将支管的另一端从第四根支管的直线部分切断，并取下；所述的步骤2是在原有的集箱第四根支管管座处，重新加工分支管的对接孔；所述的步骤3是将去除的第四根支管的部分，采用新结构的连接管进行替换；所述的步骤4是将新结构的连接管焊接在集箱上的支管座和剩余第四根支管之间；所述的步骤5是将连接管与集箱和原有第四根支管直线部分焊接处及附近区域进行热处理，以消除应力。
所述的焊接座孔设置在集箱原有的第四根支管与集箱焊接处，为台阶型孔，包括通孔，平台，扩孔；所述的通孔与集箱内部贯通；所述的平台与通孔垂直，为圆形并与通孔同心；所述的扩孔设置在平台上，与通孔同心；其中扩孔的直径为65mm，孔深为4-5mm。
所述的连接管，包括管体，第一弯曲，第二弯曲，第三弯曲，台阶；所述的管体材料与直径及壁厚与原有的第四根支管相同；所述的第一弯曲部分设置在管体上部，到第二弯曲部分的横向距离不小于50毫米；所述的第二弯曲设置在管体的中部，所述的第二弯曲部分的长度不小于300毫米，横向弯曲不小于50毫米；所述的第三弯曲设置在管体的下部；所述的台阶设置在管体两端，台阶部分的外部直径大于管体外部直径1-2毫米。
所述的步骤5中的在线热处理是采用电加热元件，将焊缝及焊缝附近的集箱和支管包裹，并采用温度控制器对其加热温度进行温度和时间控制；其中的电加热元件为加热绳；所述的加热绳包括电热丝，石棉绳；所述的电热丝被包裹在石棉绳中间，两端与电源连通；所述的石棉绳缠裹在电热丝的外部，保证电热丝完全被包裹无裸露，形成柔性加热绳。
所述的焊接参数为：对接焊缝采用全手工氩焊焊焊接；焊接电流110-120A；支管管排与高温过热器进出口集箱焊接，采用插入式，角焊缝第一层用氩弧焊打底焊接方法，单面焊双面成型，焊接电流110-125A，第二、三层用R317焊条，Ф3.2mm；第二层电流105-110A，第三层电流108-1103A；使用焊机为ZX7-400S，引弧方式为高频引弧，氩弧焊把型号为160型，焊枪喷嘴直径为Ф10mm，氩气流量为8-10ml，氩弧焊电极采用铈乌极棒为Ф2.5mm，焊丝型号为R31，焊丝直径为2.5mm。
所述的热处理参数为：热处理采用高温回火；回火温度730±10℃ ，.升降温速度:125℃/h；恒温时间：210分钟; 降温过程中,温度在300℃以下可不控制；全过程自动打点记录。
有益效果
本发明的有益效果在于，能够克服由于高温过热器进出口集箱第四根支管由于曲度不够产生应力容易造成焊缝裂纹的缺陷，保证了集箱正常工作。
附图说明
图1是现有的高温过热器进出口集箱的支管连接示意图
1.集箱，2.第一支管，3.第二支管，4.第三支管，6.第四支管。
图2是修复后的高温过热器进出口集箱的支管连接示意图
1.集箱，2.第一支管，3.第二支管，4.第三支管，5.连接管，6.第四支管。
图3是连接管的结构示意图
51.管体，52.第一弯曲，53.第二弯曲，54.第三弯曲，55.台阶。
图4是集箱上管座的结构示意图
1.集箱，11.通孔，12.平台，13.扩孔。
图5是加热绳的结构示意图
71.电热丝，72.石棉绳。
图6是焊接后在线热处理的温度曲线图
其中横坐标是时间坐标，纵坐标是温度坐标。
具体实施方式
为了进一步说明本发明的技术方案，现结合附图进一步说明本发明的具体实施方式，如图3，本例中以WGZ670/13.7-12型锅炉，最大蒸发量为670t/h，过热器蒸汽压力13.7MPa，温度540℃的配套的高温过热器进出口集箱为例，本例中选用直径42毫米，壁厚5.5毫米，材质为12Cr1MoV，的钢管作为管体51，选用第一弯曲52到管体51上端的距离为150毫米，到第二弯曲53的横向距离为80毫米，纵向距离200毫米，选用第二弯曲53到第三弯曲54的横向距离为80毫米，纵向距离为200毫米，选用第三弯曲54到管体51下端的距离为150毫米，在管体51两端加工出直径为41毫米长度20毫米的台阶55，就完成了连接管5的实施；由于采用了三个弯曲部位，增加了第四支管6在热胀冷缩时的伸缩空间，应力被这些弯曲消耗，而不会集中在第四支管6和集箱1之间的焊缝处，也就减少了该焊缝产生裂纹的几率，减少了集箱修理次数，提高了工作效率。
如图4，本例中选用第四支管6直径为42毫米的管子为例，选用管座结构为通孔11的直径30毫米，扩孔13的直径65毫米深度为5毫米，扩孔13与通孔11同心，扩孔13与通孔11相交处构成平台12，这样就完成了集箱1上管座的实施，由于采用了扩孔13和平台12，使得第四支管6与集箱1之间的焊接空间平整均匀，保证了焊接强度和应力均匀。
如图5，本例中选用市售的电热毯用的电热丝作为电热丝71，选用直径4-5毫米的石棉绳作为石棉绳72，将石棉绳72紧密均匀的缠绕在电热丝71的外部，形成加热绳的实施，由于支管与集箱1之间的空间复杂，采用加热绳能够更好的适应不同区域的覆盖，加热均匀；由于采用了电热丝71作为热源，能够方便的控制加热曲线和加热温度。
如图2，本例中以WGZ670/13.7-12型锅炉，最大蒸发量为670t/h，过热器蒸汽压力13.7MPa，温度540℃的配套的高温过热器进出口集箱为例，将第四支管6从根部切除长度700毫米，将剩余的第四支管6的管口制作坡口以利于焊接，将集箱1上第四支管6的连接处的管座，制作出前述结构和形状，将连接管5一端与管座是的平台12对齐并与通孔11同心，将连接管5的另一端与第四支管6剩余部分的管口对接，进行焊接，对接焊缝采用全手工氩焊焊焊接；焊接电流110-120A；支管管排与高温过热器进出口集箱焊接，采用插入式，角焊缝第一层用氩弧焊打底焊接方法，单面焊双面成型，焊接电流110-125A，第二、三层用R317焊条，Ф3.2mm；第二层电流105-110A，第三层电流108-1103A；使用焊机为ZX7-400S，引弧方式为高频引弧，氩弧焊把型号为160型，焊枪喷嘴直径为Ф10mm，氩气流量为8-10ml，氩弧焊电极采用铈乌极棒为Ф2.5mm，焊丝型号为R31，焊丝直径为2.5mm；这样能够保证焊缝受热均匀、连接牢固。
如图6，将加热绳分别缠绕在集箱1和第四支管6和连接管5的外部，接通电源及控制器，采用高温回火进行在线热处理；回火温度730±10℃ ，.升降温速度: 125℃/h；恒温时间：210分钟; 降温过程中,温度在300℃以下可不控制；全过程自动打点记录，这样就完成了消除焊接应力，保证焊接质量的工作。实践证明，经过此方法修复后的第四支管6，没有再次出现过类似的焊缝开裂等缺陷。

Claims (1)

1.一种高温过热器进出口集箱的修复方法，包括以下步骤：1、将第四根支管从集箱根部到支管直线部分切除；2、在集箱上制作焊接座孔；3、更换连接管；4、将连接管焊接到集箱和支管剩余部分之间；5、对焊接过的部分进行在线热处理；所述的步骤1是采用工具将接口处有裂纹的支管，从集箱处切断，然后将支管的另一端从第四根支管的直线部分切断，并取下；所述的步骤2是在原有的集箱第四根支管管座处，重新加工分支管的对接孔；所述的步骤3是将去除的第四根支管的部分，采用新结构的连接管进行替换；所述的步骤4是将新结构的连接管焊接在集箱上的支管座和剩余第四根支管之间；所述的步骤5是将连接管与集箱和原有第四根支管直线部分焊接处及附近区域进行热处理，以消除应力；其特征在于：所述的焊接参数为：对接焊缝采用全手工氩焊焊焊接；焊接电流110-120A；支管管排与高温过热器进出口集箱焊接，采用插入式，角焊缝第一层用氩弧焊打底焊接方法，单面焊双面成型，焊接电流110-125A，第二、三层用R317焊条，Ф3.2mm；第二层电流105-110A，第三层电流108-1103A；使用焊机为ZX7-400S，引弧方式为高频引弧，氩弧焊把型号为160型，焊枪喷嘴直径为Ф10mm，氩气流量为8-10ml，氩弧焊电极采用铈乌极棒为Ф2.5mm，焊丝型号为R31，焊丝直径为2.5mm。
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