工业锅炉的常见修理方法及注意事项

李斌 占刚

（安徽省特种设备检测院，安徽 合肥230051）

近年，随着我国工业经济的迅速发展,锅炉在工业生产上的地位越来越重要，而锅炉系统在运行过程中会导致受压元件发生损伤，修理方法选择不当的话，必然会形成运行隐患。因此，工业锅炉的修理方法进行必要的分析对锅炉系统安全运行具有重要意义。

1 修理方法

工业锅炉的修理一般是指锅炉受压元件的维修，常见的修理方法包括锅炉补焊、堆焊、挖补、复位等。

1.1 补焊

工业锅炉补焊即是对受压元件局部的较轻的裂纹缺陷进行处理，确保采用补焊工艺可以保证维修质量。在工业锅炉维修前，维修单位应通过无损检测方法了解裂纹缺陷的走向、长度和深度，焊缝在补焊前必须将裂纹缺陷消除，焊缝表面平整并显示出金属光泽，而对于钢板边缘延至内部裂纹或者钢板中间裂纹，可采用单向焊法或步退法焊接，补焊后应将焊缝加强磨平，防止由于应力集中导致再产生裂纹。在工业锅炉补焊过程中，维修作业人员应注意焊接处由于冷却收缩所引起的焊接内应力所产生新的缺陷，须注意材料的焊接工艺，焊接时的环境温度，对于低强度钢可采用预热的方法进行补焊，以免发生变形，而对于未穿透的坡口加工，焊接时可采用步退法焊接工艺，必要时仍应采用预热的方法，每层焊接的接头不应重叠在一起，焊接后的熔渣须及时清除干净，焊后焊缝表面应不允许有弧坑、夹渣、咬边、气孔存在，更不能产生裂纹，补焊后须进行无损检测是否合格，同时须将高于材料表面的焊缝金属磨平。

1.2 堆焊

工业锅炉堆焊是将熔化的焊条在零件磨损或腐蚀的表面上熔敷上一层或多层金属的作业方法，该工艺适用于维修锅炉部件大面积磨损、腐蚀破坏或补偿较大的尺寸偏差来恢复零件原有规格参数，同时在工业锅炉修理过程中，堆焊方法是一种极其常见的手段，比挖补、更换等相比，该工艺具有操作简单、方便、费用少等优点。工业锅炉在堆焊维修前应将部件材料表面及坡口处的铁锈、油污、水分等清除干净，露出材料金属光泽，堆焊时采用分段多层堆焊法或逐步退焊法，并依据施焊钢质材料的强度等级和各种接头型式选择相应等级牌号的焊条，同时应考虑母材强度等级与焊条强度等级相匹配和不同药皮类型焊条的使用特性，以及考虑物件工作条件及受动载荷、高应力、形状复杂、刚性较大等因素，须选用抗裂性能和冲击韧性好的低氢型焊条，预热时应满足部件材料和焊条确定的预热温度。

1.3 挖补

工业锅炉挖补就是指受压元件上产生腐蚀、裂纹、鼓包变形等严重缺陷，且变形程度较大、损坏严重，其损伤程度不允许用补焊、堆焊等比较简单的方法维修时，可以采用挖补方法进行修复处理，挖补工艺是工业锅炉受压元件严重缺陷修复的重要手段之一，若锅炉损伤到连挖补修理都不能正常使用时，那只能报废或更换锅炉。工业锅炉挖补操作工艺方法是先把损坏部位挖掉，用材料特性相同，厚度相等的钢质材料，制成所要来的挖补修形状，补焊在被挖掉的部位，恢复钢材原有的使用特性。该方法是通过将补板放在锅炉受压元件被挖掉的空位上，调整其周围间隙，将补板点焊在固定位置，实施焊接时通过锅炉受压元件挖补一角用步退法焊接相邻的间隙较大的两边，然后将两邻角火焰加热的方法减少焊接后的内应力，此定位固定方法操作比较方便，适用于补板较小的挖补，而采用弧板或临时角铁装配定位方法可以减少焊接内应力，同时冷却收缩会使两边的焊缝间隙比较接近。工业锅炉锅筒挖补不得使用气焊焊接方法，焊接装配时不得强制组合，可以采用局部加热进行校正施工，同时使用焊条、施焊的环境温度、坡口尺寸都应按照相关技术要求进行，焊接操作应由具有经验丰富、持证上岗的焊接人员来完成，补焊后焊接质量要进行认真进行焊缝外观检查，并要对施工焊缝进行无损检测检查，通过做水压试验来检查维修质量，确保工业锅炉受压元件安全运行。

1.4 复位

锅壳式锅炉的炉胆、管板、平板由于局部过热等原因引起鼓包，凹瘪(向内鼓包)时，在一定范围内可采用顶压复位的方法进行维修处理，顶压复位修理方法可分为冷顶压和热顶压两种方法。顶压复位修理方法具体适用于锅炉炉胆局部过热造成的凹凸鼓包变形，当筒壁减薄量超过20%原壁厚度，有过热，裂纹学严重缺陷时，不能采取顶压复位的方法修理，以及锅筒的鼓包变形一般不宜采用顶压复位的修理方法，应采用挖补修理；变形部位及附近发现有裂纹或过热烧损现象时，不论其变形量大小，都不能适用顶压复位维修方法，必须采用挖补进行修理或更换。对于卧式炉胆复位修理后，为了加强复位部位的稳定性，应在炉胆水侧焊上加强环，燃煤锅炉可以采用半圆形加强环，燃油、燃气锅炉炉胆外侧的加强环应适用圆形加强环，变形元件被顶压复位后，不得有裂纹，不得有压痕，防止修复后再损坏，复位部件修理工艺技术要求高，必须由熟练作业人员进行操作。

2 注意事项

工业锅炉补焊、堆焊、挖补、复位等修理过程中，有很多需要的注意的问题，主要有以下几个方面：

2.1 在对锅筒须进行焊补修理时，要制订合理可行的补焊工艺(如焊材的选用、焊接工艺、预热层间温度、消氢处理及消除应力热处理规范的制定等)，制订合格的补焊技术方案；

2.2 补焊之前，作业人员宜采用机械方法消除缺陷，严禁用火焰切割，且应尽量少割除修复部位的金属材料；

2.3 工业锅炉受压部件裂纹或缺陷被消除后，应采用适当的无损检测方法进行质量检验；

2.4 锅筒的补焊维修须由经焊接作业考试合格的焊工按规定焊接工艺进行过模拟试焊，并达到技术要求的焊工进行作业；

2.5 焊接作业前，焊接设备电流表、电压表、气体流程计量等仪表校验合格方可进行使用；

2.6 焊接材料的质量应符合相关规范的要求，且焊接材料的选用须依据母材的化学成分和机械性能、焊接材料的工艺性能以及使用性能等综合性进行确定，焊接时需要预热等；

2.7 工业锅炉受压元件焊接后须消除应力热处理，宜采用整体热处理，也可采用局部热处理，且热处理的升、降温过程和恒温过程中，加热范围内任意两点的温差，不得超过50℃；

2.8 焊后热处理完毕后，应该将补焊区域表面打磨至与周围金属基本齐平，然后选择合适的无损检测方法和理化检验，必要时再进行金相检验以及消除残余应力，从而保证焊接质量，且金相检验的合格标准是在母材、焊缝区、热影响区无任何裂纹缺陷，无过烧组织现象等，硬度检验的合格标准是热处理后焊缝区、热影响区金属的布氏硬度达到相关的规范要求，当检验结果超过规范规定值时，需查明原因，及时采取必要措施；

2.9 锅筒修复工作完成后，修理部门应会同使用部门对焊补质量进行验收，验收合格并经双方负责人签字，以及经过检验检测机构验收后，方可正常投入运行；

2.10 工业锅炉受压元件维修处理过程中，有关检验、评定和处理各项工作的技术资料整理妥善保存。

结束语

在工业锅炉受压元件修理过程中，设备使用单位须选择具有相应维修资质和条件的修理单位，同时应加强维修单位在施工过程的质量控制，杜绝乱用材料和无证施工，确保锅炉修理达到预期效果。因此，选择合适的工业锅炉受压元件的修理方法可以有效地延长锅炉使用寿命，对实现整个锅炉系统长期安全运行具有重要意义。