張志權(quán)
(雙錢集團(tuán)江蘇輪胎有限公司,江蘇 南通 226500)
蒸汽管網(wǎng)設(shè)備經(jīng)長期運(yùn)行,受到介質(zhì)沖刷、停送汽熱應(yīng)力的交變、老化、磨損的作用,引起金屬疲勞裂紋、焊口裂紋及部件缺陷暴露,從而發(fā)生介質(zhì)泄漏,設(shè)備損壞等事故。我們在多次現(xiàn)場堵漏補(bǔ)焊實(shí)踐中,不斷摸索經(jīng)驗(yàn),總結(jié)出一些帶壓堵漏焊接的經(jīng)驗(yàn)和方法。
(1)鋪路焊接法。適用于在運(yùn)行工況下少量滲水、漏氣,且其管道、容器材質(zhì)含碳量小于0.2%的低碳鋼。在處理這些泄漏的焊接時(shí).電流比一般焊接時(shí)大30%,采用直流反接。焊條第一層選用E4303,第二層選用E50l5。焊接從泄漏處外圍,像鋪路一樣逐漸向泄露處鋪進(jìn)焊接,以縮小泄漏面積,密封泄漏處。對滲油處的焊接要注意不能連續(xù)焊接,要保證焊接處溫度低于介質(zhì)燃燒點(diǎn),可采用邊焊邊冷的方法,焊接部件周圍要用防燃保溫棉隔離,并可使用干式滅火器降溫。
(2)捻縫擠壓焊接法。捻縫擠壓焊接法適用于在0.6MPa以下的汽水介質(zhì)及壁厚6mm以上的碳素鋼管道及壓力容器等。這種焊接方法就是使用尖頭物件、扁頭鏨子打入泄露出,縮小泄漏面積,創(chuàng)造可以焊接的條件,焊接的特點(diǎn)是淺焊、快焊,防止焊接熱能再次脹開泄漏點(diǎn)。
(3)引流焊接法。適用于不能使用捻、擠、壓焊接的部件或場合,如壓力高、薄壁及材質(zhì)強(qiáng)度大的泄漏處。其焊接方法是在泄漏點(diǎn)處加裝一個(gè)截流裝置,如直通閥門或螺母,其通徑視泄漏面積而定。在開始暢通時(shí)焊于泄漏點(diǎn)上,焊后將閥門關(guān)閉或?qū)⒙菽笖Q緊,如果泄漏點(diǎn)附近金屬壁已減薄,就需加焊加強(qiáng)板,而相對于泄漏點(diǎn)處開孔焊上閥門,加強(qiáng)板需緊貼原金屬壁。如無適當(dāng)?shù)拇笸◤街蓖ㄩy門,尤其在高壓情況下,設(shè)計(jì)專用的截流裝置,焊于泄漏點(diǎn)上,焊后將螺栓檸入,利用球面密封消除泄漏點(diǎn)。
(4)外力緊固補(bǔ)焊法。在部件局部出現(xiàn)裂紋或焊縫裂紋,不能盲目帶壓焊接,如不能對其斷裂原因正確分析,其裂紋仍會產(chǎn)生發(fā)展,甚至在處理中造成缺陷擴(kuò)大。因此,在這種情況下,應(yīng)先改善結(jié)構(gòu)形式,提高抗疲勞強(qiáng)度,然后在進(jìn)行焊接處理。在焊接時(shí)一般利用先焊加強(qiáng)筋、支撐板、加固支吊結(jié)構(gòu),消除外部交變載荷,尤其是在振動后,在裂紋兩側(cè)焊接緊固件,是裂紋收縮,泄漏減少,在按鋪路焊接方法進(jìn)行加固焊接。
帶壓焊接的目的是保證設(shè)備連續(xù)安全運(yùn)行及人身和設(shè)備的安全。因此,不能造成人身傷亡事故或擴(kuò)大設(shè)備缺陷造成緊急停機(jī)事故。
(1)帶壓焊接應(yīng)考慮的因素。①找出生產(chǎn)缺陷的原因;②設(shè)備內(nèi)介質(zhì)及參數(shù):③材質(zhì)情況;④需處理部位的金屬壁厚及散熱情況;⑤待處理缺陷周圍環(huán)境。
(2)焊接程序。焊接的先決條件是以不致擴(kuò)大缺陷范圍為原則,并盡量先消除缺陷發(fā)生、發(fā)展的原因??刂迫毕莅l(fā)展,如不能徹底消除,也需控制其不發(fā)展,以保證機(jī)組運(yùn)行??s小缺陷泄漏面積,創(chuàng)造可焊條件。
(3)注意事項(xiàng)。帶壓焊接時(shí)要對其材質(zhì)要進(jìn)行可焊性評估。以保證今后運(yùn)行的安全性,當(dāng)碳當(dāng)量大于0.4時(shí),淬硬傾向很強(qiáng),易產(chǎn)生各種裂紋,不易使用帶雎焊接。為消除焊接應(yīng)力,對無法進(jìn)行回火的部件,可進(jìn)行敲擊振動處理。處理高溫汽水泄漏要防止?fàn)C傷,對于漏水量大的缺陷處理還要做好防止觸電的措施,有可燃性氣體存在的環(huán)境,不能使用這種方法。
(1)2008年我曾經(jīng)遇到輸水門前焊口處發(fā)生泄漏,其內(nèi)部為高溫高壓蒸汽,蒸汽運(yùn)行參數(shù)0.9MPa,溫度為285℃,泄漏原因焊口長期疲勞所致若,若不處理必將威脅附近村民安全造成整個(gè)系統(tǒng)停運(yùn)。經(jīng)現(xiàn)場查看分析認(rèn)為,蒸汽壓力高,管壁較厚,我們采取了降低運(yùn)行,參數(shù)降至0.2MPa時(shí)點(diǎn)焊、鉚、進(jìn)行帶壓堵漏,完成堵漏焊接。
(2)2009年底熱壓機(jī)輸水外套管冒汽量比較嚴(yán)重,經(jīng)現(xiàn)場查看發(fā)現(xiàn)芯管輸水彎頭處泄漏,漏點(diǎn)為焊接時(shí)收弧產(chǎn)生的縮孔,本著漏汽量較小,未造成大的安全事故,采取捻縫擠壓焊接法完成帶壓堵漏,把損失控制到了最小。
(3)2010年替光大熱電廠蒸汽管道對接時(shí)各級領(lǐng)導(dǎo)高度關(guān)注,但管道距離長達(dá)38km,對接時(shí)管道水量較大,水擊嚴(yán)重導(dǎo)致主管道根部熱工測點(diǎn)焊口斷裂,因管道壓力較高,在不停汽狀態(tài)下采用捻、擠、鉚不能解決外漏問題,為了保證蒸汽及時(shí)對接保障設(shè)備安全運(yùn)行,采取安全措施后,采用引導(dǎo)法創(chuàng)造出了可焊位置,順利完成漏氣的處理。為公司節(jié)約了大量資金,得到了領(lǐng)導(dǎo)們的好評。
2007~2011 年,我利用帶壓焊接技術(shù)已經(jīng)消除了幾十次泄漏的處理,消除了幾次停止設(shè)備運(yùn)行事故。帶壓焊接技術(shù)是在非正常情況下采用的特殊的焊接措施,不能與正常情況下的焊接相提并論,如焊接條件、焊接規(guī)范、焊接質(zhì)量等。推廣帶壓焊接工藝,像現(xiàn)在推廣的帶壓堵漏新工藝一樣是可行的,各種焊接工藝方法都是為適應(yīng)生產(chǎn)需要發(fā)展起來的,隨著技術(shù)進(jìn)步,將不斷出現(xiàn)新的焊接工藝方法?,F(xiàn)有的方法也將取得新的改進(jìn)。