关于高压加热器管板与壳体的焊缝作为终止焊缝的探伤问题探讨

2020-10-21刘雪研韩振宇

中国化工贸易·下旬刊 2020年3期

刘雪研韩振宇

摘要：在汽轮机运行中，为了提高整体的循环效率，广泛采用从汽轮机中间抽气加热给水的回热方式降低总体传热温差，提高循环?效率及总的系统效率。因此需要一种利用汽轮机中间抽气加热给水的装置--高压加热器。高压加热器为了降低成本，往往采用壳体与管板直接焊接的方式，一般给水走管侧，蒸汽走壳侧，蒸汽凝结加热给水，给水被加热后进入锅炉，相当于给锅炉给水进行预热。由于壳侧和管侧压力相差巨大，所以其壁厚相差比较大，导致壳侧筒体会与管板的连接焊缝会形成一个台阶。此台阶焊缝处目前采用射线检测的方式，由于底片要贴在壳侧壳体内圈焊缝处，内侧有很多换热管束离壳体内壁很近，导致底片很难贴到焊缝处，为此需要提出一种新型的探伤方法以及相应的管板与壳体连接结构来改善上述情况。

关键词：超声波;探伤;高压加热器;新结构;无损检测：给水加热器

1 传统高压加热器壳体与管板的连接结构

管板与壳侧壳体之间的焊缝在进行射线探伤时需要将底片贴在壳体内壁上，壳体内壁与换热管束外壁间距很小，为此在实际操作时很难用手将底片贴在合适的位置上，这个过程不但费时费力，而且底片影像非常不清晰，给射线底片结果的评定带来很大的难度。鉴于此困难，查询GB/T150-2011《压力容器》标准，可以将射线探伤改为相应的可记录超声探伤，根据NB/T47013.2-2015《承压设备无损检测》，附录N表N.1，选择检测技术等级B，板厚6≤t≤40，选择1个探头，单面双侧才能满足标准要求。因此超声探伤时焊缝两侧必须留有一定的探头移动区，此焊缝筒体侧虽然满足标准要求，但是管板侧由于管板台阶的存在不满足标准要求。所以无法进行超声波探伤。

2 为了满足超声波无损检测改进的高压加热器管板与壳侧壳体的焊接结构

在旧有结构的基础上将管板按照一定的角度平滑的削薄至于壳侧壳体相适应，如图3所示，此结构的斜面斜度需要满足超声波探伤单面双侧的要求。

3 新结构的探伤工艺

根据NB/T47013.2-2015《承压设备无损检测》，附录N，表N.1，检测技术等级B级，板厚6≤t≤40的要求，纵向缺陷检测：选择1个探头，单面双侧，移动区宽度：1.25P。横向缺陷检测：选择1个探头，单面检测即可。管板侧选择K1/K2短前沿探头即可。

4 新旧结构的比较

传统结构为了可以更好的安放射线探伤底片，需要特意安排一个不大于300mm的筒节与管板先行焊接上，然后手工将探伤底片贴到管板与壳侧筒体内壁的焊缝处进行射线探伤。300mm短节与剩余的壳侧筒体之间的焊缝作为终止焊缝进行超声波探伤。此管板结构探伤时不仅贴底片麻烦，为此还多出一道终止焊缝，增加了泄露的风险和制造成本。

新型结构通过改动管板与壳侧壳体的焊接结构，让此焊缝可以进行可记录超声检测，既满足GB/T150-2011《压力容器》标准的要求，也满足超声检测工艺单面双侧的要求。与旧结构相比，减少了一道焊缝，省去了贴底片的麻烦，降低了制造成本。经过我公司的实际应用，上述方法是成功的。

参考文献：

[1] GB/T150-2011.压力容器[S].北京：国家质量监督检验检疫总局，2011.

[2] NB/T47013-2015.承压设备无损检测[S].北京：国家能源局，2015.

[3]潘军华.关于高压加热器管板焊接裂纹的探讨[J].科技创新与应用，2016，151（03）：99.

[4]严国太.高压加热器管板焊接裂纹产生的原因和防止方法[J].中国特种设备安全，2005（5）：35-36.

[5]陈明，任晓虎，刘盛波，等.高压加热器管板与筒节环焊缝横向裂纹原因分析及预防[J].东方锅炉，2014（004）：32-36.

[6]薛福连，杨晓琳.高压加热器管板焊接裂纹产生原因[J].石油化工设备，2010，039（z1）：97-98.

[7]顾长波.300MW高压加热器焊接缺陷分析及质量控制[J].焊接，2005（12）：62-63.

[8]李文彬，郝晓军，冯砚厅，等.高压加热器管板堵漏工艺的改进[J].热力发电，2012，041（008）：69-71.

[9]吴家桢.高压加热器管子与管板内孔焊试验小结[J].锅炉技术，1978（01）：3-9.

[10]吴家桢，唐才宝，朱慕德.高压加热器管子与管板脉冲旋转氩弧内孔焊接[J].电站辅机，1981（01）：12-27.