帶壓焊接技術(shù)在調(diào)峰機(jī)組中的應(yīng)用

王濱

（華電能源牡丹江第二發(fā)電廠，黑龍江 牡丹江 157015）

引言

2003年，牡丹江第二發(fā)電廠二期"四管"共計(jì)發(fā)生漏泄6次。磨損漏泄1次（#1爐省煤器）；應(yīng)力集中產(chǎn)生拉裂2次（#2爐水冷壁2次）；管材過熱漏泄1次（#2爐過熱器）；檢修質(zhì)量原因漏泄1次。

對此，針對“帶壓焊接技術(shù)在調(diào)峰機(jī)組中的應(yīng)用問題”進(jìn)行技術(shù)攻關(guān),使運(yùn)行機(jī)組在出現(xiàn)小面積漏泄時(shí)不需要停爐帶壓焊接，消除設(shè)備漏泄，使運(yùn)行中鍋爐承壓部件漏泄造成停爐問題得到徹底解決，獲得了著成效。

1 帶壓堵漏的基本原理是：利用焊接過程中焊縫和焊縫附近的受熱金屬均受到較大熱應(yīng)力作用的規(guī)律，使泄漏裂紋在低溫區(qū)金屬的壓應(yīng)力作用下產(chǎn)生局部收嚴(yán)，在收嚴(yán)的小范圍內(nèi)是無泄漏的，補(bǔ)焊過程中又會(huì)收嚴(yán)一段，這樣反復(fù)進(jìn)行直到全部焊合無泄漏為止，必要時(shí)配合捻壓達(dá)到焊合。

2 帶壓補(bǔ)焊的方法：電廠熱力設(shè)備具有高溫高壓汽水介質(zhì)、材質(zhì)多種多樣等特點(diǎn)，因此，焊接難度比較大，運(yùn)行中的熱力設(shè)備、高壓介質(zhì)沿裂縫或砂眼向外噴射，而焊接電弧的吹力遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于介質(zhì)噴射力，如果電弧接觸噴出的高壓介質(zhì)流束、焊條的金屬熔滴和熔池內(nèi)的液態(tài)金屬就被吹跑，造成補(bǔ)焊困難，在負(fù)荷允許的情況下，降壓有利于補(bǔ)焊工作的完成，采用分段逆向施焊方法就是使補(bǔ)焊的過程始終處于無泄漏的狀態(tài)，這樣就能有效地使焊接電弧避開從裂紋噴出的泄漏介質(zhì)。因此，在補(bǔ)焊收嚴(yán)的那一小段，應(yīng)當(dāng)認(rèn)真觀察裂紋的收嚴(yán)情況，確認(rèn)下一步補(bǔ)焊的長度。繼續(xù)補(bǔ)焊時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格控制焊接電弧與熔池的長度，確保焊接電弧與熔池始終處在裂紋收嚴(yán)的范圍之內(nèi)，若操作技術(shù)不太熟練或收嚴(yán)的裂紋長度不能準(zhǔn)確判斷、補(bǔ)焊過程應(yīng)將焊接電弧與熔池控制在已收嚴(yán)裂紋長度的1/2范圍之內(nèi)。，在焊縫橫向壓縮應(yīng)力作用下，前端的局部裂紋收嚴(yán)一段，補(bǔ)焊一段，再收嚴(yán)一段、再補(bǔ)焊一段，這樣把一條裂紋分成若干小段分次進(jìn)行。

3 引弧方法：對已收嚴(yán)的那一小段裂紋補(bǔ)焊時(shí)，采用接觸法引弧，并且引弧點(diǎn)一定要落在已收嚴(yán)的那一段裂紋上。見圖2

圖2 引弧點(diǎn)位置示意圖

4 焊縫位置的不同及所采取的方法區(qū)別

4.1 平焊和橫焊

操作者可根據(jù)實(shí)際情況選擇既方便又能保證完全覆蓋裂紋的任意端開始補(bǔ)焊。在條件充足的情況下，也可以從裂紋的兩端同時(shí)開始補(bǔ)焊，在裂紋一端焊完一小段后，立刻到裂紋的另一端施焊另一段，后一小段焊完另一端焊好的焊縫已經(jīng)冷卻，這樣交替進(jìn)行，可以有效地縮短補(bǔ)焊時(shí)間。過程如圖3

圖3 兩端焊補(bǔ)示意圖

4.2 立縫補(bǔ)焊

應(yīng)從上端開始逐段往下進(jìn)行，其過程如圖4

圖4 立縫補(bǔ)焊

帶壓補(bǔ)焊之前先在裂紋上端無泄漏介質(zhì)噴出的金屬上從上到下焊一段30～50mm長的焊縫，焊縫產(chǎn)生的橫向壓縮力使其下部的裂紋收嚴(yán)2～8mm，如圖5（a）所示。將已收嚴(yán)的2～8mm的一小段從下至上進(jìn)行焊接，在焊合之后，其下部裂紋同樣又會(huì)有2～8mm的一小段收嚴(yán)，如圖5（b）所示。這樣收嚴(yán)一側(cè)面補(bǔ)焊一段反復(fù)進(jìn)行直到把裂紋全部焊合，如圖5（c）所示，補(bǔ)焊過程中應(yīng)當(dāng)防止鐵水下墜，形成未熔合或落入裂紋內(nèi)影響其收嚴(yán)效果，此時(shí)采用擋板避免上述兩種意外事故的發(fā)生非常有效，擋板可由另一操作人員掌握，壓在裂紋收嚴(yán)與未收嚴(yán)的交界處，即漏與不漏交界處，隨著補(bǔ)焊的過程的進(jìn)行，逐段向下移動(dòng)，焊好后再按正常的立焊方法在焊縫上再加焊1～2遍即可。

5 帶壓補(bǔ)焊焊接參數(shù)

實(shí)際生產(chǎn)中電廠的帶壓補(bǔ)焊的管道及容器的材質(zhì)絕大部分是低碳鋼。因此

5.1 所采用的焊機(jī)交流、直流均可，采用直流焊機(jī)時(shí)應(yīng)正接。

5.2 焊條可采用φ25的E4303電焊條；

5.3 焊接電流要比正常情況下焊接相同工件時(shí)的大50～70A。

5.4 采用短弧焊。

6 帶壓補(bǔ)焊注意事項(xiàng)

6.1 帶壓補(bǔ)焊畢竟不是在正常情況下的焊接，所以有其特殊性，在帶壓補(bǔ)焊前應(yīng)對容器和管道裂紋泄漏情況進(jìn)行詳細(xì)檢查判斷是否有帶壓補(bǔ)焊的可能性。

6.2 要了解容器管道的材質(zhì)、介質(zhì)的壓力溫度。

6.3 制定切實(shí)可靠的工藝和保護(hù)措施，并逐級(jí)審批。

6.4 在帶壓補(bǔ)焊前，應(yīng)盡可能減負(fù)荷降壓，創(chuàng)造有利的作業(yè)條件，排除不利因素。

6.5 操作者應(yīng)選擇合適的施焊位置，防止承壓介質(zhì)噴出傷人。

6.6 帶壓補(bǔ)焊應(yīng)由技術(shù)熟練而富有實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的焊工和鐵工承擔(dān)，設(shè)置安全監(jiān)護(hù)人，不宜一個(gè)人單獨(dú)操作，運(yùn)行人員應(yīng)相互配合。

帶壓焊還可以采用帶籠頭焊的方法，即事先套一個(gè)比泄漏點(diǎn)大的管頭，預(yù)先在管頭上焊上一個(gè)閥門，起泄壓作用，待管頭焊好后關(guān)閉閥門承壓，達(dá)到無漏泄的目的，帶壓補(bǔ)焊能解決運(yùn)行中設(shè)備的泄漏問題，不會(huì)造成停機(jī)停爐，因而不可能排除在施焊過程中產(chǎn)生殘余應(yīng)力和氣孔等缺陷，待停機(jī)時(shí)須重新焊接。

7 總結(jié)

經(jīng)過大量的研究和實(shí)驗(yàn)，先后在#2爐減溫水母管裂紋處理中用此方法取得成功，#3水冷壁排污管開裂處理中用此方法達(dá)到滿意效果。采用此法比其它帶壓治漏的方法操作方便，宜掌握，設(shè)備簡單、經(jīng)濟(jì)，不須進(jìn)行特殊的培訓(xùn)，宜普及。

[1]于霖清.實(shí)用金屬焊接技術(shù)與技巧.沈陽：白山出版社，1996.

[2]火力發(fā)電廠焊接技術(shù)規(guī)程（DL/T869-2004）.中華人民共和國國家發(fā)展和改革委員會(huì).

[3]焊接工藝評(píng)定規(guī)程（DL/T868-2004）.中華人民共和國國家發(fā)展和改革委員會(huì).