鍋爐挖補(bǔ)修理工藝主要技術(shù)分析

李友梅

黑龍江省雙鴨山市弘燁供熱供水有限責(zé)任公司，黑龍江 雙鴨山 155100

在鍋爐的維修工作中，常碰到挖補(bǔ)問題，有的同志常常忽略它的重要性，因此在鍋爐的運(yùn)行中往往會(huì)造成一定的事故。因此挖補(bǔ)修理工藝是鍋爐受壓元件嚴(yán)重缺陷修復(fù)的重要手段。如果鍋爐損壞到連挖補(bǔ)修理都不能修復(fù)使用，那只好將鍋爐報(bào)廢更換。

挖補(bǔ)修理工藝方法是先把損壞部位挖掉，用性能相同，厚度相等的鋼材，預(yù)先制成所要求的補(bǔ)板形狀，補(bǔ)焊在被挖掉的部位，恢復(fù)鋼板原有的強(qiáng)度。

1 鍋爐選用挖補(bǔ)用的材料

挖補(bǔ)用的鋼材，應(yīng)根據(jù)原鍋爐鋼材鑒定結(jié)果，選用同型號(hào)的鋼材。對(duì)于老舊鍋爐沒有同型號(hào)鋼材時(shí)，亦可選用性能相似的鋼材，但所選用鋼材的性能不能低于原鍋爐元件的材質(zhì)性能，且具有可焊性。在選用材料時(shí)應(yīng)滿足下列要求。

1）修理鍋爐受壓元件選用新材料，必須符合GB713《壓力容器用鋼板》的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，有鋼廠的合格證書。并按照J(rèn)B3375《鍋爐原材料入廠檢驗(yàn)》的規(guī)定，對(duì)修理用材進(jìn)行驗(yàn)收和復(fù)驗(yàn)；2）如對(duì)鋼材有特殊要求，應(yīng)在修理方案中加以注明。修理用材應(yīng)作好記錄作為提供材料證明的依據(jù)；3）采用電焊修理時(shí)，其焊條要符合GB5117《碳鋼焊條》和GB5118《低合金鋼焊條》的規(guī)定，焊絲要符合GBl300《焊接用鋼絲》的規(guī)定；4）補(bǔ)板材質(zhì)及所用焊條化學(xué)成分應(yīng)和原鍋筒材質(zhì)相同或相近，其厚度應(yīng)不低于鍋筒的厚度，也不能太厚，最好相等。

2 補(bǔ)板的形狀和尺寸的確定

根據(jù)鍋筒損壞情況，如裂紋或鼓包變形的位置和形狀，一般選用圓形，橢圓形或長(zhǎng)方形補(bǔ)板。

1）如用長(zhǎng)方形補(bǔ)板時(shí)，四角一定要割成圓弧狀，切勿割成直角，以免應(yīng)力集中。圓角的半徑不小于100mm；2）圓形補(bǔ)板一般都是小尺寸，直徑在250mm以內(nèi)，其它形狀補(bǔ)板的長(zhǎng)和寬不小于250mm。

3 焊縫坡口形式的選擇

根據(jù)焊縫部位選用V形或U形.Y形或X形焊縫形式。坡口形式的選擇是根據(jù)鋼板厚度和焊接方式確定的。在一股情況下，V形或U形坡口適宜較薄的鋼板和適合平焊，若鋼板較厚時(shí)，則可開成U形坡口，盡量采用平焊，保證焊接質(zhì)量。Y形坡口適合于立焊或橫焊，這種坡口角上大下小，當(dāng)橫焊時(shí)，熔注金屬不易流失，可在臥式鍋筒的縱向焊縫上或立式鍋筒的環(huán)向焊縫上采用。X形坡口適用于鋼板較厚，且兩面都能施焊的情況.在此情況下為減少熔注金屬量和焊后的內(nèi)應(yīng)力，應(yīng)采用X形坡口。X形坡口一般為修理過渡形式，如正V形與反V形不好連接時(shí)，則用X形坡口過渡。它也適用于立焊和平焊。

4 補(bǔ)板與鍋筒之間的裝配尺寸技術(shù)要求

1）損壞部位從鍋筒割下時(shí)，要做好樣板。若按長(zhǎng)方形割取時(shí)，一定要將線劃正、割正，決不能歪偏。然后用一個(gè)樣板在弧板上下料，下料尺寸要比從鍋筒割下的部分稍大一些，長(zhǎng)和寬各大5mm。弧形補(bǔ)板半徑應(yīng)略小于鍋筒半徑；2）補(bǔ)板與鍋筒壁裝配時(shí)，焊縫邊緣偏差△δ不超過鋼板厚度的10%，最大不超過3mm；3）補(bǔ)板的厚度應(yīng)不低于原鍋筒壁的厚度，最好相等；4）挖補(bǔ)后的焊縫位置，應(yīng)符合下列要求：

（1）相鄰兩節(jié)圓筒形部分的縱向焊縫必須錯(cuò)開，錯(cuò)開的距離不得小于100mm；

（2）同一節(jié)圓筒形的兩條縱向焊縫間的距離至少為300mm。

5 補(bǔ)板的固定與施焊

在焊接前，補(bǔ)板應(yīng)固定在鍋爐被補(bǔ)位置上才能施焊，一般常采用如下固定方式。

5.1 點(diǎn)焊固定定位

將補(bǔ)板放在鍋筒被挖掉的空位上，與鍋筒壁主板前后左右對(duì)齊，并調(diào)整其間隙，合適后將補(bǔ)板點(diǎn)焊在固定位置。補(bǔ)板定位時(shí)應(yīng)注意將補(bǔ)板緊靠主板(鍋筒壁)的兩邊，而定位點(diǎn)焊要從有間隙(或間隙較大的)的兩邊開始。

焊接時(shí)的程序是：先由一角用步退法焊接相鄰的間隙較大的兩邊。然后將兩鄰角用乙炔火焰加熱，這樣的施工方法可以減少焊后內(nèi)應(yīng)力。

這種定位固定方法比較方便，但由于施焊時(shí)的冷卻易將定位點(diǎn)焊點(diǎn)拉斷，在焊接時(shí)要將點(diǎn)焊處剔除，重新焊接，否則，會(huì)使該處焊縫留下缺陷。這種定位固定方法僅適用于補(bǔ)板尺寸較小的挖補(bǔ)。

5.2 補(bǔ)板自留收縮余量法

為使補(bǔ)板在焊接冷卻收縮得到補(bǔ)償和減少焊接產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，在制作補(bǔ)板時(shí)，可以預(yù)先熱加工，使補(bǔ)板略帶凸形。補(bǔ)板的尺寸較小時(shí)，凸形高度h=2mm～3mm；補(bǔ)板的尺寸較大時(shí)，凸形高度h=3mm～5mm。當(dāng)補(bǔ)板用角鐵固定后，按施焊順序進(jìn)行施焊。這樣，補(bǔ)板上的凸形能夠抵消焊縫收縮所造成的拉力。

6 施焊的注意事項(xiàng)

1）鍋筒挖補(bǔ)不得采用氣焊焊接；2）焊接的裝配時(shí)不準(zhǔn)用強(qiáng)力組合，必要時(shí)可以采用局部加熱進(jìn)行校正；3）使用焊條施焊的環(huán)境溫度、坡口尺寸都應(yīng)按有關(guān)技術(shù)要求進(jìn)行；4）施焊時(shí)必須注意焊接由于冷卻收縮所產(chǎn)生的焊接內(nèi)應(yīng)力所帶來的不良后果。補(bǔ)焊焊接應(yīng)由經(jīng)驗(yàn)豐富、持證上崗的焊工來完成。

7 挖補(bǔ)后的質(zhì)量檢驗(yàn)

挖補(bǔ)工作結(jié)束后，應(yīng)將焊縫清理干凈，對(duì)補(bǔ)板工藝，焊接質(zhì)量要進(jìn)行認(rèn)真的檢驗(yàn)。焊縫除外觀檢查外，要對(duì)焊縫進(jìn)行無損探傷。最后做水壓試驗(yàn)。

[1]劉弘睿主編.工業(yè)鍋爐技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范應(yīng)用大全[M].中國(guó)建筑工業(yè)出版社.

[2]陳勇主編.工業(yè)鍋爐實(shí)用手冊(cè)[M].北方工業(yè)出版社.