电厂锅炉管道焊接存在的问题及对策分析

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摘要：本文通过结合当前我国的工程现状，针对电厂锅炉安装过程中管道焊接处所存在的的各种问题与缺陷，分析其中原因并提出解决措施以及相关的建议，进而提高电厂锅炉管道处地焊接质量。

关键字：电厂锅炉安管道；管道焊接；无损探伤；解决措施

改革开放以来，随着我国经济的快速发展，各种工厂与企业的出现如雨后春笋，使得对电力的需求量越来越大。同时，电力行业在向大机组、大容量发展，应用的新技术、新材料、新工艺越来越多，逐步向亚临界、超临界、超超临界机组发展，对新建电厂锅炉安装质量的监督检验工作也提出了更高的要求。本文主要通过分析探讨电厂锅炉管道焊接中出现的问题，并提出相应的对策。

一、 我国工程的现状

1、电厂锅炉的基本情况

通过调查分析，我国大多数电厂的锅炉目前采用四角切向燃烧方式、自然循环、一次中间再热、固态排渣和单炉膛平衡通风。锅炉最大连续蒸发量为1 025 t／h，锅筒为方形钢构架，同步建设选择性催化还原脱硝装置。锅炉主要以以下的参数：过热器出口蒸汽温度为541℃，过热器出口蒸汽压力为17．5 MPa，再热器进口蒸汽压力为3．916 MPa，再热蒸汽流量为853．18 t／h，再热器出口蒸汽压力为3．736 MPa，再热器进口蒸汽温度为324．2℃，给水温度为278．6℃，再热器出口蒸汽温度为541℃，作为设计依据。

2、焊缝无损探伤的相关标准

根据《蒸汽锅炉安全技术监察规程》第85条要求：集箱、管子、管件的环焊缝(受热面管子接触焊除外)，当外径大于159 mm，或者壁厚大于等于20 mm时，焊缝应进行100％探伤。同时，DL／T 869―2004《火力发电厂焊接技术规程》第6．3条要求：对于外径大于159 mm或壁厚大于20 mm，工作压力大于9．81 MPa锅炉本体的管子及管道附件应进行100％射线或超声波探伤。

二、电厂锅炉管道焊接存在的问题

1、存在的问题

从本文的分析中可看出，我国电厂锅炉的结构设计有以下特点：部分母材管件为三通式，通过焊接方式连接，两焊接件之间因壁厚不同，在焊缝附近形成各种各样的凸台。而从调查分析的情况看来，焊接管道存在的问题为：焊缝外观见图的凸台较小，凸台与焊缝距离较近，使得无损探伤例如X射线和超声波探伤等不能正常进行探测工作。同时，在安装电厂锅炉管道焊接时也存在问题，如由于新建电厂锅炉多，生产期长、设备外形较大，锅炉制造单位往往难以在限定的期限内对设备进行设计修改和现场改造。

三、电厂锅炉管道焊接存在问题的对策

1、要求相关技术人员的排焊接技术过关，也就是使用日常焊接合格率高的优秀焊工来施焊，充分发挥他们的优秀技能以及处理问题的丰富经验，并提高产品的质量。

2、在进行组对操作时，对管子间的对口间隙、对口错边量、管端坡口、管子对接弯折度，严格按DL／T 5047--1995(电力建设施工及验收技术规范(锅炉机组篇)》、DL／T 869--2004((火力发电厂焊接技术规程》、图样等标准执行。

3、相关部门要加强对焊材的管理，确保只有合格的焊材才能投入使用。尤其是加强对焊材库的管理，严格做好焊材的出入库登记和报验程序，焊丝的牌号、按焊条以及规格等进行分类。同时，保证焊材在温度大于5℃，湿度不大于60％的条件下保管。务必提醒焊工在焊条使用前应进行烘烤，并且烘烤温度和时间必须严格按照规定进行。焊工领用焊材必须凭技术员开具的焊材领用单到焊材库领用，做到焊材使用有可追溯性。焊工领取焊条时，一律使用焊条保温筒，防止焊条受潮影响焊接质量。施工中使用的氩气必须满足相关标准，氩气体积分数不得低于99．95％。焊工本人必须在焊前检验氩气纯度，在不出现气孔的情况下才能实施焊接。

4、强焊接过程控制，对于需要预热和热处理（退火等）的焊缝，严格按照规程和焊接工艺要求控制施焊参数。例如当焊缝需要多层多道焊接时，专题管理小组成员必须严格做好焊接过程的监督和检查工作，并要时还要到现场对焊工进行监督和管理。尤其是材质为SA335P91的焊缝，因为该类型材料的焊接难度大，要派专人监测，做好焊接时的氲气保护，严格控制层间焊接厚度、温度、焊接速度、线能量，保证焊接质量，从而解决焊接过程中存在的问题。

5、做好焊前对口质量检查相关工作，此项工作由现场焊接质检人员和焊工共同完成，并由专题管理小组确认。严格控制坡口及附近10―15 mm范围内的清洁度，杜绝错口和间隙超标。在焊接前搭建防风棚，大风及雨天不得安排这些焊缝的焊接工作。

6、安装单位要严格执行质量三级验收制度。①相关技术人员在焊接过程中及焊接完毕后要及时对焊缝进行检查，确保焊接的质量过关，外观成形质量良好；②焊接工地的质检人员要把好质量关，严格控制过程检验和完工检验，确保焊缝的内在质量和外观质量满足设计和工艺要求；③安装单位项目部质检人员要认真进行复检和总体检验，确保产品的最终质量和设备的使用安全。④加在安装过程中，技术人员要及时进行热处理和无损探伤委托你，同时，还要对合金焊缝进行光谱检验委托，防止错用焊材等现象。总之，安装单位应从材料、人员、工艺上严把焊接质量关，认真组织，精心施工。用、最好的焊工、最科学的质量控制手段，使这部分焊缝的焊接质量得到最有效的控制。

7、最终的检查

通过分析可知，根据焊缝的具体要求与标准，对于有条件进行超声波探伤的，应最大限度地进行超声波探伤检验。对于那些X射线、超声波探伤均无法进行的部分，应该采用表面磁粉探伤对焊缝表面及其附近表面的质量进行检验，确保焊缝的最终质量合格。

四、建议

1、制造单位的建议

制造单位在设计制造时，通过使用无损探伤透照孔，来满足现场安装探伤设备的需要。通过增加凸台与焊缝间直管段的长度，进而满足X射线、超声波探伤等探测方法的相关标准。

2、安装单位的建议

从分析结果来看，电厂锅炉由于结构复杂、造价高以及涉对技术人员的专业要求高，所以，相关人员安装前应认真审图，安装单位应及时与建设单位、监理单位、监督检验单位交换意见，特别是与锅炉制造单位进行及时有效的沟通，探究并制定解决安装现场遇到的各种问题的方案。同时，应使用符合《蒸汽锅炉安全技术监察规程》相关标准的X射线、超声波探伤方法进行检测，并尽量采用对现场复杂情况适应性较强的射线无损探伤技术。

五、结语

通过本文对我国电厂锅炉管道焊接处存在的问题分析探究可知，焊缝的质量将严重影响着锅炉管道的使用寿命、受用效率等，所以，监理单位、建设单位、监督检验单位进行了认真分析。同时，按电力系统习惯做法，对无法正常探伤的焊缝，执行例外放行手续。在例外放行手续单上签字认可，同意对此类不能进行射线和超声波探伤的焊缝，改为表面磁粉探伤，并要求安装单位加强组对、焊接质量控制。为了保证这些焊缝的焊接质量，成立由安装、监理、建设、监督检验单位组成的专题管理小组，加强施工过程中的控制，使组对、焊接工作处于最佳受控状态，从而提高电厂锅炉管道焊接的质量。