鍋爐挖補修理工藝主要技術分析

李友梅

黑龍江省雙鴨山市弘燁供熱供水有限責任公司，黑龍江 雙鴨山 155100

在鍋爐的維修工作中，常碰到挖補問題，有的同志常常忽略它的重要性，因此在鍋爐的運行中往往會造成一定的事故。因此挖補修理工藝是鍋爐受壓元件嚴重缺陷修復的重要手段。如果鍋爐損壞到連挖補修理都不能修復使用，那只好將鍋爐報廢更換。

挖補修理工藝方法是先把損壞部位挖掉，用性能相同，厚度相等的鋼材，預先制成所要求的補板形狀，補焊在被挖掉的部位，恢復鋼板原有的強度。

1 鍋爐選用挖補用的材料

挖補用的鋼材，應根據原鍋爐鋼材鑒定結果，選用同型號的鋼材。對于老舊鍋爐沒有同型號鋼材時，亦可選用性能相似的鋼材，但所選用鋼材的性能不能低于原鍋爐元件的材質性能，且具有可焊性。在選用材料時應滿足下列要求。

1）修理鍋爐受壓元件選用新材料，必須符合GB713《壓力容器用鋼板》的技術標準，有鋼廠的合格證書。并按照JB3375《鍋爐原材料入廠檢驗》的規定，對修理用材進行驗收和復驗；2）如對鋼材有特殊要求，應在修理方案中加以注明。修理用材應作好記錄作為提供材料證明的依據；3）采用電焊修理時，其焊條要符合GB5117《碳鋼焊條》和GB5118《低合金鋼焊條》的規定，焊絲要符合GBl300《焊接用鋼絲》的規定；4）補板材質及所用焊條化學成分應和原鍋筒材質相同或相近，其厚度應不低于鍋筒的厚度，也不能太厚，最好相等。

2 補板的形狀和尺寸的確定

根據鍋筒損壞情況，如裂紋或鼓包變形的位置和形狀，一般選用圓形，橢圓形或長方形補板。

1）如用長方形補板時，四角一定要割成圓弧狀，切勿割成直角，以免應力集中。圓角的半徑不小于100mm；2）圓形補板一般都是小尺寸，直徑在250mm以內，其它形狀補板的長和寬不小于250mm。

3 焊縫坡口形式的選擇

根據焊縫部位選用V形或U形.Y形或X形焊縫形式。坡口形式的選擇是根據鋼板厚度和焊接方式確定的。在一股情況下，V形或U形坡口適宜較薄的鋼板和適合平焊，若鋼板較厚時，則可開成U形坡口，盡量采用平焊，保證焊接質量。Y形坡口適合于立焊或橫焊，這種坡口角上大下小，當橫焊時，熔注金屬不易流失，可在臥式鍋筒的縱向焊縫上或立式鍋筒的環向焊縫上采用。X形坡口適用于鋼板較厚，且兩面都能施焊的情況.在此情況下為減少熔注金屬量和焊后的內應力，應采用X形坡口。X形坡口一般為修理過渡形式，如正V形與反V形不好連接時，則用X形坡口過渡。它也適用于立焊和平焊。

4 補板與鍋筒之間的裝配尺寸技術要求

1）損壞部位從鍋筒割下時，要做好樣板。若按長方形割取時，一定要將線劃正、割正，決不能歪偏。然后用一個樣板在弧板上下料，下料尺寸要比從鍋筒割下的部分稍大一些，長和寬各大5mm。弧形補板半徑應略小于鍋筒半徑；2）補板與鍋筒壁裝配時，焊縫邊緣偏差△δ不超過鋼板厚度的10%，最大不超過3mm；3）補板的厚度應不低于原鍋筒壁的厚度，最好相等；4）挖補后的焊縫位置，應符合下列要求：

（1）相鄰兩節圓筒形部分的縱向焊縫必須錯開，錯開的距離不得小于100mm；

（2）同一節圓筒形的兩條縱向焊縫間的距離至少為300mm。

5 補板的固定與施焊

在焊接前，補板應固定在鍋爐被補位置上才能施焊，一般常采用如下固定方式。

5.1 點焊固定定位

將補板放在鍋筒被挖掉的空位上，與鍋筒壁主板前后左右對齊，并調整其間隙，合適后將補板點焊在固定位置。補板定位時應注意將補板緊靠主板(鍋筒壁)的兩邊，而定位點焊要從有間隙(或間隙較大的)的兩邊開始。

焊接時的程序是：先由一角用步退法焊接相鄰的間隙較大的兩邊。然后將兩鄰角用乙炔火焰加熱，這樣的施工方法可以減少焊后內應力。

這種定位固定方法比較方便，但由于施焊時的冷卻易將定位點焊點拉斷，在焊接時要將點焊處剔除，重新焊接，否則，會使該處焊縫留下缺陷。這種定位固定方法僅適用于補板尺寸較小的挖補。

5.2 補板自留收縮余量法

為使補板在焊接冷卻收縮得到補償和減少焊接產生的內應力，在制作補板時，可以預先熱加工，使補板略帶凸形。補板的尺寸較小時，凸形高度h=2mm～3mm；補板的尺寸較大時，凸形高度h=3mm～5mm。當補板用角鐵固定后，按施焊順序進行施焊。這樣，補板上的凸形能夠抵消焊縫收縮所造成的拉力。

6 施焊的注意事項

1）鍋筒挖補不得采用氣焊焊接；2）焊接的裝配時不準用強力組合，必要時可以采用局部加熱進行校正；3）使用焊條施焊的環境溫度、坡口尺寸都應按有關技術要求進行；4）施焊時必須注意焊接由于冷卻收縮所產生的焊接內應力所帶來的不良后果。補焊焊接應由經驗豐富、持證上崗的焊工來完成。

7 挖補后的質量檢驗

挖補工作結束后，應將焊縫清理干凈，對補板工藝，焊接質量要進行認真的檢驗。焊縫除外觀檢查外，要對焊縫進行無損探傷。最后做水壓試驗。

[1]劉弘睿主編.工業鍋爐技術標準規范應用大全[M].中國建筑工業出版社.

[2]陳勇主編.工業鍋爐實用手冊[M].北方工業出版社.