帶壓焊接技術在調峰機組中的應用

王濱

（華電能源牡丹江第二發電廠，黑龍江 牡丹江 157015）

引言

2003年，牡丹江第二發電廠二期"四管"共計發生漏泄6次。磨損漏泄1次（#1爐省煤器）；應力集中產生拉裂2次（#2爐水冷壁2次）；管材過熱漏泄1次（#2爐過熱器）；檢修質量原因漏泄1次。

對此，針對“帶壓焊接技術在調峰機組中的應用問題”進行技術攻關,使運行機組在出現小面積漏泄時不需要停爐帶壓焊接，消除設備漏泄，使運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力作用的規律，使泄漏裂紋在低溫區金屬的壓應力作用下產生局部收嚴，在收嚴的小范圍內是無泄漏的，補焊過程中又會收嚴一段，這樣反復進行直到全部焊合無泄漏為止，必要時配合捻壓達到焊合。

2 帶壓補焊的方法：電廠熱力設備具有高溫高壓汽水介質、材質多種多樣等特點，因此，焊接難度比較大，運行中的熱力設備、高壓介質沿裂縫或砂眼向外噴射，而焊接電弧的吹力遠遠小于介質噴射力，如果電弧接觸噴出的高壓介質流束、焊條的金屬熔滴和熔池內的液態金屬就被吹跑，造成補焊困難，在負荷允許的情況下，降壓有利于補焊工作的完成，采用分段逆向施焊方法就是使補焊的過程始終處于無泄漏的狀態，這樣就能有效地使焊接電弧避開從裂紋噴出的泄漏介質。因此，在補焊收嚴的那一小段，應當認真觀察裂紋的收嚴情況，確認下一步補焊的長度。繼續補焊時，應嚴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的范圍之內，若操作技術不太熟練或收嚴的裂紋長度不能準確判斷、補焊過程應將焊接電弧與熔池控制在已收嚴裂紋長度的1/2范圍之內。，在焊縫橫向壓縮應力作用下，前端的局部裂紋收嚴一段，補焊一段，再收嚴一段、再補焊一段，這樣把一條裂紋分成若干小段分次進行。

3 引弧方法：對已收嚴的那一小段裂紋補焊時，采用接觸法引弧，并且引弧點一定要落在已收嚴的那一段裂紋上。見圖2

圖2 引弧點位置示意圖

4 焊縫位置的不同及所采取的方法區別

4.1 平焊和橫焊

操作者可根據實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焊。在條件充足的情況下，也可以從裂紋的兩端同時開始補焊，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冷卻，這樣交替進行，可以有效地縮短補焊時間。過程如圖3

圖3 兩端焊補示意圖

4.2 立縫補焊

應從上端開始逐段往下進行，其過程如圖4

圖4 立縫補焊

帶壓補焊之前先在裂紋上端無泄漏介質噴出的金屬上從上到下焊一段30～50mm長的焊縫，焊縫產生的橫向壓縮力使其下部的裂紋收嚴2～8mm，如圖5（a）所示。將已收嚴的2～8mm的一小段從下至上進行焊接，在焊合之后，其下部裂紋同樣又會有2～8mm的一小段收嚴，如圖5（b）所示。這樣收嚴一側面補焊一段反復進行直到把裂紋全部焊合，如圖5（c）所示，補焊過程中應當防止鐵水下墜，形成未熔合或落入裂紋內影響其收嚴效果，此時采用擋板避免上述兩種意外事故的發生非常有效，擋板可由另一操作人員掌握，壓在裂紋收嚴與未收嚴的交界處，即漏與不漏交界處，隨著補焊的過程的進行，逐段向下移動，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 帶壓補焊焊接參數

實際生產中電廠的帶壓補焊的管道及容器的材質絕大部分是低碳鋼。因此

5.1 所采用的焊機交流、直流均可，采用直流焊機時應正接。

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的大50～70A。

5.4 采用短弧焊。

6 帶壓補焊注意事項

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

6.2 要了解容器管道的材質、介質的壓力溫度。

6.3 制定切實可靠的工藝和保護措施，并逐級審批。

6.4 在帶壓補焊前，應盡可能減負荷降壓，創造有利的作業條件，排除不利因素。

6.5 操作者應選擇合適的施焊位置，防止承壓介質噴出傷人。

6.6 帶壓補焊應由技術熟練而富有實踐經驗的焊工和鐵工承擔，設置安全監護人，不宜一個人單獨操作，運行人員應相互配合。

帶壓焊還可以采用帶籠頭焊的方法，即事先套一個比泄漏點大的管頭，預先在管頭上焊上一個閥門，起泄壓作用，待管頭焊好后關閉閥門承壓，達到無漏泄的目的，帶壓補焊能解決運行中設備的泄漏問題，不會造成停機停爐，因而不可能排除在施焊過程中產生殘余應力和氣孔等缺陷，待停機時須重新焊接。

7 總結

經過大量的研究和實驗，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，設備簡單、經濟，不須進行特殊的培訓，宜普及。

[1]于霖清.實用金屬焊接技術與技巧.沈陽：白山出版社，1996.

[2]火力發電廠焊接技術規程（DL/T869-2004）.中華人民共和國國家發展和改革委員會.

[3]焊接工藝評定規程（DL/T868-2004）.中華人民共和國國家發展和改革委員會.