摘要：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。

　　关键词：干熄焦锅炉；爆管；堵头设计；焊接；试压

　　前言

　　宁钢2×55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，540℃）。

　　1.事故情况及方案选定

　　2012年7月，该干熄焦二次过热器过热蛇形管（￠45*4.5，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（φ219×20mm）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。

　　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（3.8～5.4MPa，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，决定使用集管封堵方案。

　　2.具体实施

　　2.1. 堵头结构设计

　　集箱的规格为φ219×20mm，集箱接管管孔内径为φ36，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=K1*（D1 +2C）*〔Pc/（ бt *η）〕1/2

　　D1：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1

　　бt：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：设计压力，本锅炉为9.5MPa；

　　η：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，堵头构造如图1所示。

　　图1

　　2.2.热处理及焊接

　　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。

　　该堵漏区投入运行后近两年，漏点无次泄露。2013年5月CDQ锅炉省煤器管道也损坏的现象，材质20G，也采用堵管方案，运行堵漏区及附近无泄漏。

　　3.结束语

　　3.1.干熄焦锅炉爆管处理方法，从处理效果来看，集箱堵头塞堵的方法操作方便，效果良好，能较好的保障生产运行；省煤器管道损坏、蒸发区管损坏、过热器的爆管应急抢修时均可使用该方法。

　　3.2.堵管方法属于损失受热面的方法，所以当省煤器泄漏根数超过20%时，会影响排烟温度及给水温度，使锅炉的正常操作参数偏移，这时应停炉整体更换。蒸发区堵管，对翅片蒸发区而言，若破损仅有一根（一排）管或二根（二排）管，采用堵管方法，但要注意堵管必须准确无误，若受热面破损三排以上，需要全部或局部更换受热面；对光管受热面而言，破损三排以下，采用进出口堵管处理，三排以上必须停炉全部更换。过热器采用堵管法时，只允许一排管束。若有二排管束连续爆管，应停炉大修更换管束。

 

---

期刊库（http://www.zgqkk.com），是一个专门从事期刊推广、投稿辅导的网站。
　　本站提供如何投稿辅导，寻求投稿辅导合作，快速投稿辅导，投稿辅导格式指导等解决方案：省级投稿辅导/国家级投稿辅导/核心期刊投稿辅导//职称投稿辅导。

---

　　【免责声明】本文仅代表作者本人观点，与投稿辅导_期刊发表_中国期刊库专业期刊网站无关。投稿辅导_期刊发表_中国期刊库专业期刊网站站对文中陈述、观点判断保持中立，不对所包含内容的准确性、可靠性或完整性提供任何明示或暗示的保证。请读者仅作参考，并请自行承担全部责任。