[发明专利]预防管径胀粗硬度超标的锅炉顶棚管处理工艺

说明书

一种预防管径胀粗硬度超标的锅炉顶棚管处理工艺，包括以下步骤：第一步、顶棚管对口：将锅炉顶棚管的四周利用锅炉厂提供的垂直刚性梁，在顶棚管的管屏上和垂直刚性梁上焊接铁附件，使管排处于刚性固定之中；第二步、顶棚管焊接：将同一片顶棚管焊缝全部焊接完；第三步、顶棚管热处理：采用整片管道焊缝一次进行整体热处理，使之焊接接头加热时整体膨胀，冷却时一起整体收缩，热处理的温度720‑750℃；恒温1～2h，在保温体中缓慢冷却至室温；对管排的集箱进行辅助加热，使得集箱和管排一起加热；第四步、进行焊接检验；顶棚管是否鼓包，以及硬度是否超标进行检测。本发明有效避免管径胀粗、防止硬度超标。

技术领域

本发明涉及一种锅炉顶棚管热处理工艺。

背景技术

1000MW超临燃煤机组锅炉的顶棚管位于炉顶75m处每片14～15根管子，尺寸大约为1024×1600mm，重约3120kg，共20片296根管子。顶棚管子规格Φ63.5×10mm，材质12Cr1MoVG。

在X光拍片时发现前顶棚管对接焊缝下侧有鼓包且胀粗现象，然后组织焊接质检人员进行排查，发现鼓包胀粗处均位于顶棚进口集箱的第一道焊口下方40～50mm处，鼓包处外观比较均匀，管子外径胀粗不一，管子外径胀粗由63.5mm胀粗至64mm及以上的数量为91个，胀粗管子的数量占总数量的三分之一。另外检测发现顶棚管焊缝及附近硬度超标。

顶棚管规格Φ63.5×10mm，材质为12Cr1MoVG。根据焊接规程，此类焊口纯氩弧焊后，需经720～750℃恒温时间为0.5h的焊后高温回火热处理，该炉型的顶棚过热器管排普遍存在热处理后管径胀粗焊接接头的硬度超标问题。

存在上述技术缺陷的原因：

1)顶棚对口焊接过程中是一片片安装的，而不是一根根安装的，需要调节管排后侧葫芦，焊接完成葫芦为对口状态。热处理时管排后部未进行刚性固定及连接。

热处理的加热其选用了履带式电加热器，每组加热器共5片，每次同时做了5焊口，每片管排约15只焊口，焊接完成多少接热处理多少焊口，每片管排都不是同时进行热处理。

2)顶棚管接管座长度仅为80mm距离集箱非常近，对连接接管站的管排进行热处理时，未充分考虑集箱的散热对热处理结果的影响，未对集箱进行辅助加热；

3)热处理时的热电偶的布置位置并非焊缝中心的温度最高点。

4)管道热伸长量的大小与管材的种类、管段的长度及温差有关，△L＝aL△t＝al(t2-t1)，公式中△L-管段的热伸长量(m)，a-管材的线膨胀系数，L-管子长度(m)，t1-安装时的环境温度(℃)，t2-管内介质最高温度(℃)。顶棚每片约15只焊口，热处理采用履带加热器，每套加热其做5只焊口，由于一片管排热处理并非同时进行，热处理的管段处于高温加热管自膨胀，单片未做热处理管子处于刚性状态，限制其膨胀，这样可能导致热处理过程中管子膨胀受阻形成鼓包膨胀。

发明内容

为了克服已有锅炉顶棚管处理方式的管径胀粗、硬度超标的不足，本发明提供了一种有效避免管径胀粗、防止硬度超标的预防管径胀粗硬度超标的锅炉顶棚管处理工艺。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种预防管径胀粗硬度超标的锅炉顶棚管处理工艺，所述处理工艺包括以下步骤：

第一步、顶棚管对口：将锅炉顶棚管的四周利用锅炉厂提供的垂直刚性梁，在顶棚管的管屏上和垂直刚性梁上焊接铁附件，使管排处于刚性固定之中；

第二步、顶棚管焊接：将同一片顶棚管的焊缝全部焊接完；

第三步、顶棚管热处理：采用整片管道焊缝一次进行整体热处理，使之焊接接头加热时整体膨胀，冷却时一起整体收缩，热处理的温度720-750℃；恒温1～2h，在保温体中缓慢冷却至室温；