高压干熄焦锅炉爆管处理方法.doc

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1、行业资料:________高压干熄焦锅炉爆管处理方法单位:______________________部门:______________________日期:______年_____月_____日第1页共7页高压干熄焦锅炉爆管处理方法宁钢干熄焦属于次高压锅炉,运行过程中出现锅炉管爆裂泄漏;本文主要对生产运行中出现锅炉爆管事故的处理方法、焊接堵头设计进行介绍。宁钢255孔6m焦炉所配套的干熄焦装置规模为设计能力140t/h,额定生产蒸汽为80.5t/h,压力为9.5MPa,蒸汽温度540℃,按照压力高低分类属于次高压锅炉(5.4~9.8MPa,

2、540℃)。事故情况及方案选定xx年7月,该干熄焦二次过热器过热蛇形管(¢45x4.5,材质)发生爆管事故,抢修预案启动,处理方案有两个:一是搭桥,即将过热蛇形管爆裂处切除600mm,然后搭接焊接一节新管;二是在对漏管采用堵管方式处理,堵管部位为爆裂舌形管管对应进、出口集箱(21920mm)的管连接孔内,用作专门的堵头焊接封堵。对于采取哪个方案最有效,抢修应急小组根据宝钢一、二、三期干熄焦锅炉爆管处理的经验和统计数据进行了比较分析比较。第5页共7页宝钢目前干熄焦设计能力75t/h,压力为4.5PMa,蒸汽温度450℃,属于中压锅炉(3.8~5.4MP

3、a,450℃),最初爆管处理均采用搭桥和封堵两种方案,但搭桥管道在使用一年左右,普遍存在一个现象,那就是在在距搭桥焊缝大约100mm处原管道方向产生爆裂,而新连接的600mm管没有问题;取样进行金相分析表明,原管道材质及内壁腐蚀严重,导致材质强度下降。而采用在集箱封堵方法,该处均未出现泄漏,保证了干熄焦锅炉的运行稳定,到干熄焦锅炉大修时进行整体更换时,对封堵焊接处取样进行金相分析,尽管集箱内有腐蚀,但在相同压力下集箱的壁厚远大于蛇形管壁厚,堵头焊缝整体强度能满足温度和压力要求。结合宝钢的经验,以及宁钢的干熄焦锅里压力及设计温度高于宝钢的情况,决定使用

4、集管封堵方案。具体实施2.1.堵头结构设计集箱的规格为21920mm,集箱接管管孔内径为36,是设计压力9.5MPa,因公称压力小于42MPa,堵头的计算厚度可以参照GB50316的受内压平盖公式6.5.2-1来计算。堵头计算厚度tp=K1x(D1+2C)x〔Pc/(бtx)〕1/2D1:堵塞孔内径,单位mm;K1:与平盖有关的结构特征系数,根据GB50316查询取0.4;C:厚度附加量之和,单位mm;根据材料腐蚀情况及负偏差,取1бt:设计温度下,堵头材料的许用应力,Mpa;查询GB150材料12Cr1MoV,540℃,取许用应力59MPa;Pc:

5、设计压力,本锅炉为9.5MPa;:与平盖结构有关的系数,按照GB50316查询取1.05;经计算堵头计算厚度tp=5.9523mm;根据GB50316公式6.5.2-2,堵头设计厚度tpd=tp+C=5.9523+1=6.5923mm;也就是堵头满足使用的最小厚度;根据计算数据,以及集箱壁厚,选择板厚为19mm,焊缝间隙2mm,坡口40度,堵头内壁按照集箱内径¢179机工出相贯线凹面。2.2.热处理及焊接第5页共7页根据母材化学成份、焊接性能、厚度、焊接接头的拘束程度、焊接方法、焊接综合环境的考虑预热。集箱和堵头的材质为12Cr1MoV,其属珠光体耐

6、热钢,焊接前对焊件进行预热;本次抢修因现场位置及环境条件所限,所以采用氧气乙炔火焰预热,用烤枪将封堵口中心200mm范围内缓慢加热至250-350℃,用红外线测温仪进行检测。焊接采用全氩弧焊,焊丝采用H08CrMoVA,直径2mm,焊接电流120A;氩气流量为10-15L/min;焊接时控制线能量400J/mm;;层间温度小于300℃。焊接前用内圆磨光机将集管堵头口打磨直至露出金属光泽,确保无油油渍、铁锈、水分、氧化物等。焊接完成后,采用火焰高温加热回火,回火温度为700-750℃,回火范围为堵口中心200mm范围内,检测仪器采用红外线测温仪。温度缓

7、慢加热到设计温度后,立即采用陶瓷纤维保温材料将焊缝和近焊缝区域1米范围内覆盖保温,保温厚度200mm,使焊缝缓慢冷却至室温。焊缝检测采用作色探伤和超声波探伤。探伤合格后用系统锅炉给水泵逐步加压,试验压力为工作压力10MPa,试验介质为软水,试验前将集箱表面擦干,以方便漏点检查。具体操作按《锅炉系统水压试验方案》执行。先升压至1MPA保压,对焊接修复部位进行检查,并进入锅炉内部再次检查,确认是否还有泄漏点。检查完成后如果发现泄漏,按前述方案继续处理,如果没有泄漏,则升压继续进行试验,直到升至10MPa工作压力保压30分钟,观察压降情况。如果压降太快,则

8、泄压到10kgf/cm2保压,继续查找漏点并处理,直到全部漏点处理完成,确认无泄漏后封闭所有人孔门。该堵漏区

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