淺談CFB鍋爐過(guò)熱器安裝的質(zhì)量控制

王寶天

石油化工工程質(zhì)量監(jiān)督總站華南監(jiān)督站 廣東茂名 525000

1 概述

在鍋爐受熱面安裝過(guò)程中，其中過(guò)熱器是核心部件，而過(guò)熱器的安裝質(zhì)量直接影響到鍋爐水壓試驗(yàn)、一次點(diǎn)火成功及鍋爐正常運(yùn)行，因而確保過(guò)熱器的安裝質(zhì)量在施工過(guò)程中至關(guān)重要的[1]。

2 過(guò)熱器簡(jiǎn)介

過(guò)熱器安裝標(biāo)高高，作業(yè)面小，高空作業(yè)多，爐管焊口數(shù)量較多、焊接空間狹小、焊接工藝復(fù)雜、焊接質(zhì)量要求高，由于管道承受高溫高壓，且材料類(lèi)型繁多。

初級(jí)過(guò)熱器：位于尾部包墻煙道上部，由裸盤(pán)管組成，沿東西方向布置88根雙管圈蛇形管組，初級(jí)過(guò)熱器至翼屏過(guò)熱器的1根連接管道布置在鍋爐左側(cè)，其中布置Ⅰ級(jí)噴水減溫器；

翼屏過(guò)熱器：布置在爐膛上部共6屏，每屏由38根管組成鰭片膜式壁管組，由初級(jí)過(guò)熱器來(lái)的蒸汽經(jīng)過(guò)Ⅰ級(jí)減溫器，分配到翼屏過(guò)熱器進(jìn)口集箱，經(jīng)翼屏過(guò)熱器到出口集箱，翼屏過(guò)熱器至末級(jí)過(guò)熱器的連接管道布置于鍋爐左右側(cè)，連接管布置Ⅱ級(jí)噴水減溫器；

末級(jí)過(guò)熱器：布置在尾部包墻煙道最上方，其入口、出口集箱均布置在煙道外，末級(jí)過(guò)熱器由2圈水平管組成，沿東西方向布置88組雙管圈蛇形管，經(jīng)Ⅱ級(jí)減溫的蒸汽引入至末級(jí)過(guò)熱器入口集箱，過(guò)熱蒸汽由末級(jí)過(guò)熱器出口集箱右側(cè)引出進(jìn)汽輪機(jī)。

3 過(guò)熱器的安裝

3.1 通球試驗(yàn)

蛇形管在組對(duì)和安裝前必須分別進(jìn)行通球試驗(yàn)，試驗(yàn)用球應(yīng)采用鋼球，且必須編號(hào)并嚴(yán)格管理，不得將球遺留在管內(nèi)。通球試驗(yàn)后應(yīng)作好封閉措施，復(fù)查鋼球數(shù)量，并作好試驗(yàn)記錄。

3.2 組對(duì)

（1）管口在組對(duì)前應(yīng)將坡口表面及附近母材（內(nèi)外壁）的油、漆、污、銹等清理干凈，直至發(fā)出金屬光澤，坡口每側(cè)清理的寬度不下于10-15mm。為了減少高空作業(yè)的工作量，在地面打磨好管口，由于南方空氣濕度較大，在打磨好的管口涂抹稀釋濃度為3.4-5%的清漆起防銹作用。

（2）初級(jí)過(guò)熱器與末級(jí)過(guò)熱器是蛇形管組對(duì)焊接，都是在高空完成的，操作空間受到很大的限制，且所有焊口均為固定口，組對(duì)難度很大，在考慮到集箱短管與蛇形管組對(duì)時(shí)往往會(huì)出現(xiàn)一邊間隙較大，一邊管口已經(jīng)頂死的現(xiàn)象，應(yīng)先組對(duì)靠近集箱兩側(cè)短管與蛇形管焊口，再組對(duì)中間直管焊口。

（3）翼屏過(guò)熱器是鰭片膜式壁管組結(jié)構(gòu)，在現(xiàn)場(chǎng)組對(duì)時(shí)要先從中間管口開(kāi)始組對(duì)，然后向兩邊均勻組對(duì)，這樣就不會(huì)將廠家制造管組時(shí)的偏差集中到一邊，以至于到最后偏差大無(wú)法安裝[2]。

3.3 焊接

（1）在氬弧焊接過(guò)程中，一定要保證氬氣的純度，要經(jīng)常檢查焊槍氣路的膠皮管完好無(wú)損、膠皮管內(nèi)干凈無(wú)水份，焊槍噴嘴內(nèi)部干凈。

（2）組對(duì)焊接時(shí)必須采取防風(fēng)措施，有敞口的管口要全部封閉，防止穿堂風(fēng)。

（3）在焊接過(guò)程中應(yīng)特別注意引弧和收弧的質(zhì)量，收弧時(shí)應(yīng)將熔池填滿，多層多道焊接時(shí)注意接頭要錯(cuò)開(kāi)。

（4）焊接接頭返修超過(guò)規(guī)定次數(shù)時(shí)，可采取挖補(bǔ)方式返修，根據(jù)施工經(jīng)驗(yàn)，依據(jù)返修通知單確定缺陷位置，用砂輪或氣爆槍打磨完后，再重新拍片，確定缺陷是否處理干凈，在確定缺陷處理干凈后，為避免焊接時(shí)加渣可采用全氬弧焊填充。

（5）末級(jí)過(guò)熱器蛇形管與集箱之間焊接的材質(zhì)為A213-TP347H，而TP347H為鉻鎳鈮奧氏體不銹鋼，由于合金元素質(zhì)量百分比高，熔池流動(dòng)性能差，使用的焊接電流較大，易加劇焊縫根部氧化，為了增加熔池流動(dòng)性、增強(qiáng)電弧穿透力，以減小焊接電流、改善焊縫成形、減少焊口根部氧化，采用免充氬的藥皮或藥芯焊絲自保護(hù)的要求，還有為了施工進(jìn)度、節(jié)約施工成本，綜合各個(gè)方面的考慮選擇了日本油脂株式會(huì)社的GF308L藥皮焊絲。

3.4 焊后熱處理

熱處理溫度的控制是防止焊接冷裂紋和消除應(yīng)力裂紋的有效措施之一，它可減緩焊后的冷卻速度，降低鋼材的淬硬程度和焊接接頭的應(yīng)力峰值，并可提高焊接接頭的韌性，預(yù)熱溫度及層間溫度是依據(jù)鋼的合金成分、焊接結(jié)構(gòu)的約束度以及焊縫中的氫含量綜合考慮確定的。

焊接熱處理的加熱寬度從焊縫中心算起，每側(cè)加熱器的寬度d=3×δ（δ為管道壁厚），且不小于60mm，保溫棉的寬度l=2d+100mm為宜，因該過(guò)熱器管道安裝是在冬季施工，空氣濕度較大、氣溫較低，所以保溫棉的厚度不小于50mm為宜；

焊前預(yù)熱宜采用電加熱法，并應(yīng)在坡口兩側(cè)均勻進(jìn)行，防止局部過(guò)熱，還應(yīng)遵循以下要求：

（1）不同鋼號(hào)之間的焊接，預(yù)熱溫度應(yīng)取淬硬傾向大的一側(cè)材質(zhì)的預(yù)熱溫度下限；

（2）當(dāng)采用鎢極氬弧焊打底時(shí)，管道焊前預(yù)熱溫度可下限溫度降低50℃；

（3）在施焊過(guò)程中，層間溫度應(yīng)不低于規(guī)定的預(yù)熱溫度的下限，且不高于400℃。

材質(zhì)A335-P91不論管材的厚度，預(yù)熱溫度都不應(yīng)不小于200℃，層間溫度最高限制在300℃，焊后緩慢降溫到100-200℃保溫1h，這樣可以獲得良好性能的焊接接頭，焊后熱處理在實(shí)際操作中，為了使焊縫金屬焊縫獲得足夠的回火，實(shí)際施工中，經(jīng)750-770℃保溫≥4h的熱處理，可以得到滿意的沖擊韌性。

4 結(jié)語(yǔ)

鍋爐過(guò)熱器管道的焊接是鍋爐施工中難度大、要求高、條件苛刻、材質(zhì)復(fù)雜、焊接質(zhì)量不好保證的環(huán)節(jié)，據(jù)以上特點(diǎn)，我項(xiàng)目部建立質(zhì)量檢查制度，做到專(zhuān)人跟蹤檢查，并做好記錄工作，如檢查不合格不得進(jìn)行下道工序，對(duì)關(guān)鍵環(huán)節(jié)如管口組對(duì)、焊接熱處理等要嚴(yán)格控制，焊口圖上的焊工代號(hào)、焊口號(hào)、管線號(hào)與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)物上的標(biāo)識(shí)一一對(duì)應(yīng)，要有可追溯性；及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，進(jìn)行分析制定補(bǔ)充措施，及時(shí)解決，已保證質(zhì)量始終處于受控狀態(tài)[3]。