工业锅炉锅筒管道胀接改焊接技术应用

郭振华

(中电投电力工程有限公司，上海 200233)

某新建电厂工程项目的启动锅炉为双锅筒横向布置自然循环工业锅炉，该锅炉的汽包对流管束及汽包水冷壁接口为胀管式安装。在启动锅炉安装过程中，考虑到近年来管道胀接技术在电力行业较为少用，已趋于淘汰，电力建设施工单位缺少技术的人员和设施，且胀接管道在日后锅炉运行中如出现泄漏，维护检修难度大，如抢修时采用补焊将因焊接应力造成附近区域管子连锁式泄漏，为使锅炉在运行期间安全平稳运行，出现事故时能够提高电厂检修效率，对锅筒管道安装方式进行了专项探讨，研究将锅筒胀管式安装改为手动全氩弧焊接。

1 对锅筒、管板插入式管子的焊接方案探讨

1.1 锅炉锅筒管道的规格

锅炉锅筒本体材质为Q245R(GB 713)，管材为20(GB 3087)，本次更改范围为:对流管束、水冷壁与上、下锅筒接口，其中对流管束管道规格为φ57×3，焊口上、下各549道，水冷壁管道规格为φ60×3，共计84道，锅炉锅筒钻孔为φ57+0.70－0.00和φ60+0.70－0.00两种规格。

1.2 焊缝形成和工作状态分析

1)因管子与管板间存在一定间隙，焊接完成后，焊缝中存在一定的焊接应力。在一定的诱发条件下，可能沿焊接应力方向扩展，进一步形成裂纹。

2)焊接热影响区根据组织特征分为熔合区、过热区、相变重结晶区、不完全重结晶区，其中过热区是晶粒粗大的过热组织(魏氏组织)，其塑性很差，特别是冲击韧性比基本金属低25%～30%，是焊接接头中的薄弱区域。对于壁厚为3 mm的管子，焊缝下部完全处在热影响区的过热区中(过热区的平均尺寸为2.2 mm～3.0 mm)，在受到冲击或振动且冲击或振动超过某一值时，易在该处产生裂纹、裂缝，甚至造成渗漏。……