有关汽包现场焊接修复时的变形及其控制

《有关汽包现场焊接修复时的变形及其控制》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、学兔兔www.xuetutu.com第41卷第6期锅炉技术Vol_4l，NO．62O10年11月BOIIERTECHNOIOGYNOV．2010文章编号：CN311508(2010)11—0051—05汽包现场焊接修复时的变形及其控制陈忠兵，赵建仓，孙志强，韩和平，张学诚，邓乾耀，梁振新，成鹏(1．苏州热工研究院有限公司，江苏苏州215004；2．江苏电力建设第一丁程公司，江苏南京210028)关键词：汽包；管接头；修复；变形摘要：汽包修复时筒体产生过大的塑性变形将严重影响其安全运行与使用寿命。结

2、合某火电机组汽包管接头更换修复工程，设置10组变形监测点，对修复时汽包变形的大小、方向进行了全过程监测。监测结果显示，修复过程中汽包轴向膨胀伸长量较理论计算值小；汽包垂向发生上挠变形而不是下垂。产生这种现象的原因在于：修复过程中汽包简体存在周向温差与内外壁温差，汽包膨胀伸长量超过吊杆偏移极限后汽包膨胀受阻。理论分析与工程实践表明，避免汽包修复产生永久塑性变形的技术关键是：控制汽包简体温差，减轻汽包膨胀阻碍，减小焊接残余应力，控制吊杆温度在合理范围。中图分类号：TK226．2文献标识码：B汽包重量G

3、一9．0×10kg，集中下降管每根0前言重量G一1．0×10kg，分散下降管每根重量G。=某电站200Mw超高压锅炉汽包汽水联接9．0×10kg。校核时取文献[1]给出的材料物理管管接头角焊缝存在严重超标缺陷，寿命评估要性能与力学性能数据。求对全部125个管接头更换修复。．该修复的技1．1汽包弯曲应力校核术难点之一是汽包筒体产生难以校正的塑性变图1中截面I为汽包最大弯曲力矩截面，截形。过大的塑性变形，将增加汽包的附加应力，面1I为汽包最小抗弯断面系数截面。根据降低汽包的使用寿命，影响汽包的安全运行

4、。本GB9222—2008，对截面l、II进行弯曲应力校核：文在对修复过程中汽包受力和变形分析的基础口1—8．39MPa，一8．45MPa，均远小于600℃上，提出了变形监测与变形控制措施，实施后获时，BHW35钢的屈服点353MPa，弯曲应力满足得了完整的汽包形变历程，保证了修复过程中发要求。生的变形为可回复的弹性变形，确保了汽包的成1．2吊杆受力分析功修复。吊杆材料为SA387—70，强度高于2O钢。DL／T734—2000规定，汽包修复时，吊杆温度不超1汽包修复时的强度校核与变形分析过400

5、℃。根据JB／T6735—93计算，修复过程中待修复汽包长21814mm，内径1600mm，壁吊杆最大受力d一18．5MPa，小于2O钢400℃时厚95mm，材质BHw35。汽包布置有125个管的许用应力Eo3—87．0MPa。在标准要求的吊杆径在108～159mm之间的汽水联接管管接温度范围内，吊杆强度满足要求。头，另有6根集中降水管与12根分散降水管管接1．3汽包挠度头，如图1所示。修复时降水管仍与汽包连接。将汽包筒体简化成外伸简支梁，将吊杆简化汽包设计工作温度为343℃，修复焊后热处理温成简

6、支梁支点_2]，600℃时，汽包挠度厂一3．6mm，度为600℃，因此需要对热处理温度下汽包的强最大挠度位于汽包中心。从挠度看，热处理过程度与变形进行校核与分析。中，汽包可以不增加悬吊或支撑。收稿日期：2009—09—20；修回日期：2009—1210作者简介：陈忠兵(1966)，男，湖北荆州人，教授级高级工程师，博士。主要从事焊接接头失效分析研究。学兔兔www.xuetutu.com锅炉技术第41卷w／(m·℃)时．即自然对流空气中，吊杆绝大部左右分部位温度超过400℃。一80w／(m·℃)时，

7、即强制对流空气中，吊杆仅与衬板接触的局部区罔1汽包结构与变形测点位置(1号～10号)简图域温度在400℃以上。2汽包变形监测与控制措施修复中汽包总变形可分为弹性变形、塑性变形、蠕变变形和热变形分量。修复中需要避免的是汽包产生不可回复的永久塑性变形。导致汽包产生塑性变形的原因有：汽包膨胀受阻产生的拘束应力；汽包温差产生的热应力；焊接残余应力；吊杆温度过高发生塑性伸长导致的汽包附加应力。因此，修复中需要采取相应的变形监测与控制措施。(a)对流换热系数25W／(m2·℃)2．1变形监测设置了10组汽包变

8、形监测点，具体位置如图1。其中1号与2号、9号和10号测点组合，分别监测汽包左右侧横向、纵向与垂向变形，3号～8号监测各处纵向与垂向变形。图2为9号、l0号测点现场照片。焊接时，每12h记录一次变形。焊后热处理时，每lh记录一次变形。(}，)对流换热系数8(1W／(m2·℃)图3空气不同对流换热系数下吊杆与垫板温度云图(冈示吊杆与衬板l／2横截面)为此，设计了1套以压缩空气为冷却介质的吊杆冷却装置，通过阀门调节压缩空气流量，以同29号、1O号变形监测点照片调节和控制吊杆和衬板温度。