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电站锅炉钢结构常见缺陷及原因

2019-10-12 15:05:17浏览:16 来源:清洗联盟   

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电站锅炉钢结构常见缺陷及原因

1 概述

电站锅炉钢结构的主要作用是保证锅炉整体稳定性,确 保电站锅炉安全、可靠的运行。钢结构在运行中承担了大部 分的荷载力和压力,例如在机组运行过程中承受了汽水系统 以及保温系统等零部件的静载荷,还负担着机组运行过程中 振动产生的疲劳负载,因此对电站锅炉钢结构进行合理的布 置设计,保证其质量和安全性显得至关重要。近年来,随着社 会经济的发展和科学的进步,电站锅炉钢结构设计、生产及 安装已达到国际先进水平,显现出了一流的中国制造业水 平,产品已从国内市场逐步走向世界。但同时,我们也必须承 认,现阶段我国电站锅炉钢结构也存在着一些不可忽视的缺 陷,在设计、生产及安装过程都要引起重视。因此,我们对电 站锅炉钢结构常见的缺陷及原因进行研究分析和探索。

2 电站锅炉钢结构常见缺陷

2.1 钢结构立柱翼板母材夹层

电站锅炉钢结构中一个常见的缺陷是钢结构立柱翼板 母材存在夹层。对于板厚比较大的翼板,技术人员在对立柱 翼板母材进行厚度检测时,发现立柱翼板的真实厚度要远大 于用超声波测厚仪检测出的厚度。为了保证检测的准确性, 技术人员使用标准试块对超声波测厚仪进行了校准后发现 其指示正常。为了检测是否存在夹层,检测技术人员采用纵 波直探头对翼板进行了超声波检测,得到肯定结果。钢结构 立柱翼板母材存在夹层会严重降低杆件的强度,影响钢结构 的稳定性及安全性,因此为了不影响电站锅炉机组的正常运 行,需要对厚度较大应该对翼板进行超声等检查,对此类现 象加以严格控制。

2.2 钢结构腹板拼接时,对接焊缝未焊透 

钢结构腹板拼接时,对接焊缝未焊透也是一个较为常见 的钢结构缺陷。在对钢结构进行焊接时,如果接头的根部没 有完全熔透就极易产生未焊透现象。未焊透是一种较为严重 的缺陷,极易使锅炉钢结构出现间断或者突变,在一定程度 上降低了焊缝的强度,甚至严重时可以导致钢结构出现裂 缝。因此,在实际制造生产中,严禁出现未焊透情况。从产生 原因上进行分析,导致这一现象的主要原因可能是:

(1)焊件 装配间隙或者坡口的角度不够、钝边过厚、焊条直径过大,焊 接电流不足以及电焊电弧过长等。

(2)进行管子对接安装时, 由于间隙过窄导致焊接操作出现障碍,产生未焊透情况。

(3) 组对间隙不一致,或者进行多个焊口同时焊接,当一个焊口 焊接完成后导致其它尚未完成焊接的焊口间隙减小,导致它 们在焊接过程中出现未焊透缺陷。 为了防止以上情况产生,技术操作人员在进行钢结构焊 接时应该选择适当的坡口尺寸、焊接电流以及焊接速度,另外操作人员应该从焊接最困难的部位开始起弧,并选择在受 到最小障碍的地方收弧,防止由于焊接障碍影响操作人员视 线,降低焊接质量;第三,应该保证焊接时的温度,为了保证 焊头的温度,最好采用两人对焊的方式进行焊接。焊接对接 焊缝未焊透通常会造成较为严重的影响,因此一旦发现钢结 构存在此类问题,电站应该要求锅炉制造厂商进行全规模复 检,确保锅炉钢结构不存在未熔透焊接缺陷。

2.3 母材坡口或焊缝金属未熔合

 母材坡口或者焊缝金属如果没有完全熔合,也会对钢结 构焊接质量产生影响。如果在进行焊接时,焊接电流不足或 者焊接速度过快,就会降低焊接处的热量,导致母材坡口先 进行焊接的焊接材料不能够被充分的熔化;其次,如果焊接 时使用的焊接电流过大,会使后半根焊条温度过高而快速熔 化,甚至在母材的边缘还没有熔化时,已经熔化的焊条金属 就覆盖在了钢结构表面,也会影响焊接金属的熔合度;第三, 焊件散热速度过快,或者焊接起始处温度不足,导致钢结构 母材的开始端没有发生熔化现象;第四,钢结构母材的坡口 发生了氧化反应,或者坡口处存在没有清理的污迹,在焊接 时,氧化物或者污迹没有被熔化就被熔化的焊条覆盖住,也 会造成钢结构表面或者边缘存在未熔合情况;最后在锅炉安 装过程中,如果同一条焊缝焊接时出现了停弧,就会出现“冷 接头”,这种“冷接头”也是导致焊接金属未熔合的主要原因。 为了有效避免母材坡口或者焊缝金属未熔合的情况发 生,首先应该保证在进行焊接时,焊条和焊距的角度符合规 定,同时时刻注意观察母材坡口两侧的熔化情况;其次,应该 尽量选择稍大一些的焊接电流进行焊接,在焊接过程中注意 控制焊接速度,保证焊接速度不会过快或过慢,时热量的增 加能够将母材或者前一层的焊接金属充分熔化;第三,如果 在焊接过程中发现焊条偏心,应该及时停止操作并进行调 整,保证电弧方向恰当正确;第四,在焊接前应该对母材坡口 进行仔细观察,观察其是否被氧化或者坡口处是否存在污 迹,如果被氧化或者存在污迹则应该采取适当的措施加以清 理后再进行焊接;第五,应该根据实际情况选择适当长度的 焊丝,尽量避免或者减少在操作过程中更换焊丝。

2.4 翼板腹板加劲板连接角焊缝焊接质量不合格 

翼板腹板加劲板连接角焊缝焊接质量不合格,具体表现 为钢结构中存在翼板加强板,腹板与加劲板之间的角焊缝处 存在大量的气孔、焊瘤以及夹渣。其中导致角焊缝处出现大 量气泡的原因是在焊接过程中,产生的气泡在熔池金属凝固 时没有溢出,焊接母材坡口边缘如果存在水迹、污渍或者锈 迹,会导致气孔的出现;另外如果焊条或者焊剂没有按照规 定进行焙烘,或者焊芯出现锈迹也会导致气孔出现。第三,如 果使用的焊弧过长或者焊接的速度过快也有可能导致气泡 出现。气泡的出现会占有一定的空间面积,使焊接的有效截 面减少,从而降低焊接金属间的稳定程度。预防焊接过程中 产生气孔有如下几个方法:第一,进行焊接时应该保证焊接 电流大小适当,焊接速度不快不慢;第二,在进行焊接前,对 坡口进行仔细的清理,保证坡口表面清洁;第三,应该严格根 据相关规定对焊接材料进行焙烘和管理,在焊接过程中严禁 使用质量不过关的焊条。 “夹渣”指的是掉落在焊缝中的焊渣,如果焊缝中存在熔 渣,无疑会降低金属间的有效焊接面积,从而降低焊缝的强 度和密闭性。夹渣存在的原因主要包括:(1)坡口角度过小, 或者焊接电流大小、焊接速度不当,这些都容易在焊接过程 中产生大量的糊渣,残留在焊缝中影响焊接质量。(2)在使用 碱性焊条进行焊接时,如果电弧长度过长,或者电弧的正负 极错误,也会产生夹渣情况。(3)焊接完成后进行封底时,如 果焊丝偏离了焊接中心也可能出现大量的熔渣。防止产生熔 渣、夹渣的主要措施有:(1)选择适当的坡口尺寸。(2)对坡口 进行认真检查清理。(3)选择适当的焊接电流和焊接速度。 (4)对于封底焊渣应该及时予以清除。 “焊瘤”指的是在对金属进行焊接时,熔化的焊条金属没 有进入焊缝而是流淌到焊缝外部没有熔化的金属母材上形 成的金属瘤,如果锅炉钢结构表面出现焊接焊瘤,一方面会 严重影响锅炉的外表美观性,另一方面,焊瘤的存在还容易 导致焊接过程中存在焊渣。焊接过程中出现焊瘤的主要原因 是焊接操作人员操作不熟练导致熔池温度过高,金属发生凝 固并缓慢下坠。预防焊接时产生焊瘤的主要方法有:积极培 养焊接操作人员操作技术、对熔池的温度进行严格控制并保 持均匀焊接。

2.5 焊接中局部变形 

锅炉钢结构在焊接过程中出现局部变形的原因有:(1) 钢结构的外形尺寸变大,加工零件的强度不足,在焊接过后 可能会发生局部变形。(2)焊接零件的焊缝分布不够均匀,变 形程度与焊缝的分布数量成正比,焊缝多的部位其变形程度 也会较大。(3)焊接操作人员操作不规范,没有进行对称分层 和分段处理。(4)进行焊接操作时,焊件放置位置不平整,焊 剂应力释放不均导致产生局部变形。预防焊接过程中局部变 形的方法有在进行锅炉结构设计时应该尽量使工件分布对 称均匀,在焊接时应该对主要焊缝和收缩量大的焊缝进行优 先处理,它们焊接完成后再处理次要焊缝和收缩量较小的焊 缝,在焊接工件时应该及时进行翻动,焊件即便出现变形也 会大部分加以抵消,最后可以通过增加工件的强度对焊接变 形加以控制,如此能够更好地保证钢结构构件的焊接质量。 

3 结束语 

总结来说,以上即为作者通过多年工作经验总结出的电 站锅炉钢结构常见的缺陷,本文对这些常见缺陷进行了研 究,对可能成因进行了试探性的分析,并结合实际情况对于 如何有效预防和控制提出了可行的建议,为我国电站锅炉建 设提供了一定的经验。


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