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1、热电厂高压加热器胀焊新工艺瑚箨嚣一ll维修改碴热电厂所用高压加热器,其管程工作压力一般在6MPa以上,壳程工作温度在300以上,管程T作温度170以下,其压力及管壳程温差都较大.另外,壳程蒸汽进入时流速较大,对管束有较大的冲击,使管束产生振动.按照GB1511999标准中规定,强度胀接适用于设计压力4MPa,设计温度300,无剧烈振动,无过大温度变化及无应力腐蚀的场合;强度焊接适用于振动较小和无间隙腐蚀的场合;胀,焊并用适用于密封性能较高,承受振动或疲劳载荷,有间隙腐蚀的场合.目前热电厂所用高压加热器通常采用贴胀+强度焊的模式.通常,胀,焊并用加工I序按胀接与焊接在工序中的先后次序可分为先胀后
2、焊,先焊后胀,先焊后胀接再加焊接,先胀后焊接再加胀接四种,本热电厂高压加热器胀焊新工艺曹亚熹,曹锦荣z(1.南京工业大学机械与动力工程学院江苏南京211163)(2.南京华兴压力容器制造有限公司江苏南京211134)【摘要】讨论了高压加热器换热管与管板胀焊连接的几种工艺方法,结合试验及实际生产,提出了最佳工艺方法.【关键词】加热器胀接焊接文对热电厂用高压加热器换热管与管板连接方式的几种工艺进行探讨,结合试验及实际生产情况,给出最佳T艺方法.1先胀后焊按NGm5l一1999标准规定,胀焊并用的胀接结构在管端应留有15mm长的未胀部分,目的是避免胀接应力与焊接应力的迭加,减少焊接应力对胀接的影响.
3、15ram的未胀管段与管板孔之间存在一个间隙见图1.在胀接后进行焊接时,南于焊接引起的气体被加热而急剧膨胀.间隙腔的高温高压气体在外泄时对焊缝收口处容易产生气孔.对机械胀接,由于润滑油渗透进入了这些间隙,焊接时产生缺陷的现象就更加严重.这些渗透进入间隙的油污很难清除曹亚熹(1987一)女,从事电站高压加热器设计与工艺工作.I58l1511illliST设置l200906干净,所以采用先胀后焊工艺,不宜采用机械胀的方式,而采用由电脑控制胀接压力的液袋式胀接可方便,均匀地实现贴胀要求.采用液袋式胀管机胀接时,为了使胀接结果达到理想效果,胀接前管子与管板孑L的尺寸配合在设计制造上必须符合标准要求,最
4、好采用选配合,只有这样对于常规设计的贴胀+强度焊才可采用先胀后焊的方式.但即使采用液袋胀接,其后的焊接引起的缺陷也在所难免.2先焊后胀换热管外径与管板孔径之间存在着一定的间隙见图2,当间隙较大时,由于管子的刚性较大,或换热管在管板孔中不对中,偏向一侧,则过大的胀接变形将越过15mm未胀区的缓冲而对焊接接头产生损伤,甚至产生焊缝裂纹.经大量的试验证明,不管是机械胀接还是液袋胀接,胀接后换热管轴向将伸长,使焊缝承受额外拉脱力.当管子与管板腔的间隙小到一定值后,胀接后换热管轴向伸长量小,胀接过程对焊接接头的影响较小.所以对于先焊后胀T艺,必须严格控制管子与管板孑L的精度及配合.3先焊后胀接再加焊接该
5、方法首先进行不添丝的自熔氩弧焊一道,然后进行密封胀接,最后进行强度焊接.该丁艺中自熔氩弧焊接后加一道以0.05MPa压力的气压试验T序,对焊接的效果进行预先检查.但胀接时对自熔氩弧焊缝的影响与先焊后胀一样,有时能把焊缝拉裂.好在该胀接为贴胀,胀接压力不太大,而且后面还有一道强度焊作保证.应该说该方法比先焊后胀优越,但是缺陷还是存在.4先胀后焊接再加胀接后进行密封焊接,最后进行强度胀接.该工艺中密封焊接后加一道以0.05MPa压力的气压试验工序,对密封焊接的效果进行预先检查.当然,在最后强度胀接后还要按图纸要求进行各种试验.预贴胀时,换热管的变形与轴向伸长都是自由状态,不对焊缝产生附加影响,在焊
6、接后进行强度胀接时,南于此时换热管与管孔间隙几乎为零,强度胀接时换热管的变形与轴向伸长都很小,胀接过程对焊接接头的影响也小.需要注意的是该胀接须采用液袋胀接方式,通过胀接工艺评定,确定预胀接压力及强度胀接压力.实践证明,对热电厂所用高压加热器采用该方法最为合适.5管子与管板的连接制造要点5.1胀接推荐采用液袋式液压胀接方式,以保证胀接紧密程度均匀一致.因为液袋式胀管机其胀接压力是由人工设定,电脑控制操作的,精度较高.一盘高压加热器所用的换热管为192的20g无缝钢管,按99版压力容器安全技术监察规程的要求,对胀接工作要预先进行胀接工艺评定.经评定试验,贴胀压力通常为l00120MPa,强度胀压
7、力为160一l70MPa5-2焊接一般采用不填丝氩弧焊和填丝氩弧焊,很少采用手T电弧焊.不管采用何种方法,都必须按GB151-1999附录B进行工艺评定以确保焊缝高度H不小于管壁厚度的1.4倍.对于换热管与管板的角焊缝采用两层氩弧焊,由于起弧和收弧点处容易产生焊接缺陷,则第二层焊道起弧处至少要偏离第一层焊道起弧点15.,以消除第一层焊道起弧和收弧点处可能产生的缺陷.6结语目前,热电厂所用高压加热器使用寿命不长,其主要原因是换热管与管板连接处的渗漏.而选择先胀后焊接再加胀接制造工艺,再通过一系列的质量控制措施,将大大提高连接的可靠性,完全可以制造出高质量,寿命长的产品.囝1】GB1511999,管壳式换热器【S】该方法首先进行预贴胀,然【2】压力容器安全技术监察规程【M.北京:中国劳动和社会保障出版社,1999I2009.06I石汕和化工设备59