偏置炉胆燃 油蒸汽锅炉管板角焊缝裂纹原因分析及处理

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1、(交流DOI：10．3969／j．issn．1009-9492．2012．08．072偏置炉胆燃油蒸汽锅炉管板角焊缝裂纹原因分析及处理金国安(广州市泰极机电设备安装有限公司，广东广州510800)摘要：对一偏置炉胆卧式燃油锅炉的管板角焊缝产生裂纹的原因进行了详细分析，发现主要是金属疲劳、温差廊力和过冷沸腾=i者共同作Lfj的结果；制定}15了管板角焊缝裂纹修复的方案，为锅炉的安全运行和修理改造提供r参考关键词：偏置炉胆锅炉；角焊缝；裂纹中图分类号：TK229．7文献标识码：A文章编号：1009—9492(2012)08—0242—03TheBia

2、singFurnaceFuelSteamBoilerTubePlateAngleWeldingSeamCrackAnalyzingandTreatmentJINGuo—an(GuangzhouCityThaiPoleElectricalandMechanicalEquipmentInstallationLtd．，Guangzhou510800，China)Abstract：Ahorizontalbiasfurnaceoil—firedboilertubeplateangleweldingseamcrackcausesareanalvztt．the

3、mainmetalfatiguelhermalstressandsubcooledboilingaretheresults．Andputforwardthetubeplateangleweldingseala【laekrepairmethodKeywords：biasingfurnaeeboiler；filletweld；crackle0前言等。简体内的炉胆偏离简体的中心，第二和第=由于我国没有严格规定燃油工业锅炉的使用回程烟管的两端安装在锅炉前管板和锅炉后管板寿命，一些投人使用年限已久的燃油锅炉仍在运之间。锅炉运行时，燃油在炉胆内燃烧产生的炯行

4、。在燃油lT业锅炉的定期内部检验过程中，常发气走向锅炉筒体后部，再通过第二回程炯管束走现一部分使用年限已久的燃油锅炉存在一些比较严至锅炉筒体前部，然后转至第三回程炯管束排出重的超标缺陷，锅炉使用单位出于经济利益的考虑锅炉。想继续使用，而不愿意提出报废锅炉。在这种情况下，只有根据检验报告书来详细分析产生超标缺陷的原因，制定切实可行的修复方案，对超标缺陷进行返修，在能保证锅炉安全运行的前提下，允许锅炉继续投入使用，进一步加强监督⋯。1锅炉和角焊缝裂纹情况(1)某塑料集团有限公司的一台偏置炉胆卧式燃油锅炉，系德国“Loos”锅炉厂制造，如图1．第=i回

5、程烟管2．前管板3．第二回程炯管4．简体1所示，额定蒸发量2．6t／h，最高工作压力冈1锅炉示意图1．0MPa，受热面积60．3m，简体的材质为HⅡ，设计厚度11mm；炉胆的材质为17Mn4，设计厚度(2)在2008年的锅炉定期内部检验中发现：13ram；管板的材质为HⅡ，设计厚度18mm；制前管板与炉胆连接的角焊缝有两处裂纹，分别长造日期为1990年。锅炉主要受压部件为简体、炉lOOmm和160mm，深约5ram，前管板与简体连接胆、前后管板、第二和第三回程烟管、回燃室的角焊缝有一处裂纹，长235mm，深约5mm，如收稿Ft期：2012—04—

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8、＼1经验图2所示；后管板与简体连接的角焊缝有_二处裂纹。这也就是检验中发现的裂纹均在靠炉胆侧的纹，分别长400mm，100mm和160mm，深约管板角焊缝中的原因-。8ram，如图3所示。从图2和图3可以看出，检验(2)温差应力作用。偏置炉胆卧式内燃锅炉中发现的裂纹均在靠炉胆侧的管板角焊缝中，且运行时产生的温差应力对管板角焊缝产生裂纹有裂纹扩展很长了。较大影响。通常进人第二回程的烟气温度大于900℃，而第回程的烟气出口前管板后管板温度一般低于200℃。第二、i回程形成的温

9、差，对管板产生较大的应力。这一是因为介质循环不均匀、不稳定，形成不同的温度层，对管板造成较大的应力；二是锅炉结构造成的各部位受热状况不同，冷却条件也不同，造成烟气侧和水侧温差过大，形成和加剧了温差应力。结果造成管板处于高应力状态之下，为管板图2前管板角焊缝裂纹示意图图3后管板角焊缝裂纹示意图角焊缝裂纹的形成奠定了基础。2角焊缝裂纹原因分析偏置炉胆卧式内燃锅炉的炉胆偏离筒体的中心，针对锅炉定期内部检验报告的鉴定结论，对燃油在炉胆内燃烧，炉胆是热源，炉胆侧的简体角焊缝裂纹原因进行查找分析；是由以下四方面水空间小，温度升高得快，因而靠炉胆侧的管板作用导

10、致。角焊缝的温度高，易形成不同温度层，从而产生(1)金属疲劳作用。金属在承受大小和方向温差应力。这也说明了为什么检验中发现的裂纹都随时间