第十一章锅炉检验与维修PPT资料.ppt

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是凭借肉眼或借助于放大镜观察锅炉受压元件表面产生的腐蚀、变形、渗漏和裂纹等缺陷。

这对一些明显的缺陷是容易发现的。

若无法直接观察时，但又怀疑元件某处有发生裂纹的可能，可用砂纸将该处磨光，再用10%的硝酸腐蚀剂处理，擦净后借助510倍的放大镜观察，以判断其是否发生裂纹。

二、锤击检验：

这是目前锅炉检验的基本方法之一，它是用0.250.5公斤重量的小锤靠锤击被检验元件时发出的声音和小锤弹回的程度来判断被检验元件的缺陷情况。

锤击时发出的声音清脆而单纯，小锤亦能弹回，则认为被检验元件情况良好。

若被击元件发出闷声、浊声和破碎声，而且小锤的弹跳性也差，则说明金属内可能有分层、夹渣和裂纹。

也可能是金属表面被腐蚀和内表面已经结了很厚的水垢。

检验锤的尖头主要用来敲除钢板表面的水垢等赃物，使金属露出本色，便于检查表面缺陷。

锅炉检验的方法

（二）,三、灯光检验：

可检查锅筒、炉胆、集箱和管子等不均匀的腐蚀、变形和较粗的裂纹等。

它是利用手电筒发出的光亮，照射锅炉元件表面的不均匀变化情况，从而发现缺陷。

四、钻孔检验：

为了确定被腐蚀金属的参与厚度，以及检验金属裂纹的深度或夹层的发展方向，都可以采用钻孔检验。

钻孔检验腐蚀金属参与厚度时，一般孔径取68毫米为宜。

五、拉线检查和直尺检查：

拉线检查用于检查锅筒、集箱或炉管的弯曲变形程度，一般用在变形较长部分的测量。

直尺检查法，是用平直的钢尺搁置在腐蚀或凹瘪处，以测出其局部腐蚀或凹瘪（或鼓包）深度。

六、样板检查：

借助事先按一定尺寸做成的各种圆弧样板，来检验和测量受压元件的有关部委的加工尺寸是否符合规定要求。

锅炉检验的方法（三）,七、超声波测厚：

超声波测厚仪是利用声波在各种介质中传播声速的不同（同一种介质中声速为常数，例如，在钢材声速为5.810米/秒）和声波传播时遇到第二种介质（例如钢材与空气）能反射回声波的作用而制成的。

超声波测厚范围一般为440毫米，测量精度0.25毫米。

八、煤油白粉法：

先将需要检查的部位用砂纸打磨光洁，用浓度为10%的硝酸溶液侵蚀，待干后涂以煤油，经一段时间（约2530分钟）后，把残余煤油用纱布擦净，用毛刷均匀地涂上薄薄一层白粉，待白粉干后，用检验锤在被检处背面与裂纹对应位置上轻轻敲击，如果钢板上有裂纹，则渗入裂纹的没有就会在白粉上显示出裂纹的轮廓来。

九、着色探伤法：

与煤油白粉法相似，它是把一种渗透力较强的液体（渗透液）涂抹在被检物的表面上，使渗透液浸透到缺陷的裂隙中去，然后擦去金属表面的残余液体，并喷或涂以显示剂。

由于毛细管作用，渗入缝隙中的渗透液又会渗到显示剂上,锅炉检验的方法（四）,来，把用肉眼难以发现的缺陷清晰地显示出来。

注意事项：

渗透时间不能太短，一般不少于30分钟。

显示剂干燥后要立即检查，最迟不超过30分钟。

自制的渗透液和显示剂中都含有易燃有毒的挥发性液体，在使用时，注意防火、通风和人身保护。

十、磁粉探伤：

适用于能磁化材料的表面微小裂纹或据表面不很深的各种缺陷的检查。

工作原理：

在铁磁金属工件上外加一个磁场，若工件质量完好时，磁力线在工件内是直线进行的。

由于铁磁材料的导磁能力要比其它物质（如空气、非金属夹杂物）的导磁能力强得多，因而当工件有裂纹、气孔或非金属夹杂物等缺陷存在时，则将阻碍磁力线通过，也就是磁阻增大而产生磁力线弯曲的现象。

磁粉探伤的灵敏度与磁化方法、电流大小、电流性质（交流电或直流电）、磁场强度、缺陷埋藏深度、磁粉颗粒大小及使用磁粉的干粉法或湿粉法等因素有关。

据试验证明，磁场强度越大越好。

锅炉检验的方法,十一、射线探伤：

有x射线、r射线和其它多种高能射线。

这类射线是通过一种特殊的设备，发射出一种对物体具有强大穿透能力并和照相胶片发生感光作用（溴化银见光分解）的不可见的射线，这种射线还能使某些化学元素和化合物发出荧光。

在工业锅炉上常用x射线检验焊缝的质量。

十二、水压试验：

检查严密性。

检查耐压强度。

锅炉缺陷的修理应具备的条件,一、对锅炉的重大修理，锅炉安全机构要进行监督，是国务院锅炉压力容器安全监督条例和劳动人事部蒸汽锅炉安全技术监察规程中明文规定的。

由专业锅炉修理单位承担锅炉重大修理工作，专业锅炉修理单位必须具备必要的工装设备技术力量和检验手段；

焊工和无损探伤检测人员应经过专业培训並经考试合格，得到锅炉压力容器安全监察机构批准和发予证件，符合以上条件并领取锅炉压力容器安全监察机构所发的锅炉修理许可证，才能承担锅炉的重大修理业务。

二、有下列之一的修理均属重大修理工作，承修单位在施工前应将修理方案报锅炉压力容器安全监察机构审查同意：

更换、挖补主要受压元件及更换管群；

改变原锅炉设计的结构；

改变燃烧设备或燃烧方法等。

承修单位申报的修理方案，应包括锅炉修理部位的施工图、该部位的强度计算书、以及修理工艺、技术条件和检验办法。

使用单位提供被修理锅炉的登记证明、锅炉技术资料档案。

堆焊与焊补修理,腐蚀和裂纹是锅炉常见的损坏形式，当腐蚀、裂纹并不严重时，可用简便的堆焊、焊补方法进行修理。

当锅炉受压元件严重损坏的部分不能用堆焊、焊补等比较简单的方法修理，就可采取挖补的方法修理，即用材质接近、厚度相等的材料，制成相似形状焊补在被挖去缺陷的部位，恢复其原有强度。

堆焊适用条件,当锅筒、封头、平板、炉胆和集箱上发生局部腐蚀或磨损的凹坑，其长和宽都不大于板厚的两倍，且40mm；

两个腐蚀或磨损的凹坑之间的距离不小于120mm，不论其残余厚度还剩多少，都可以用电弧焊进行堆焊修复。

对于腐蚀面积较大时，若残余厚度等于或大于原板厚的60%时，也允许用堆焊的方法修复。

堆焊时注意事项,堆焊前必须将堆焊处的金属表面水垢、铁锈、油污等脏物清理干净，打磨出金属光泽並保持干燥。

焊条的金属性能应与基本金属的性能接近，並采用34mm厚涂料焊条进行堆焊，采用小电流焊接。

焊接时，焊珠与金属或焊珠与焊珠的交角必须大于90；

每道焊珠必须遮盖前一道焊珠宽度的1/31/2。

最好采用平焊，当条件受限制时，也可采用立焊，不宜采用仰焊。

若每块的堆焊面积不超过150150mm时，可以一次补焊；

若每块的堆焊面积过大时，应采用分区堆焊。

若腐蚀较深，需进行多层补焊时，每层厚度不应超过3mm。

最后一层焊肉比基本金属表面稍高出约2mm。

施焊时，应注意锅炉钢材的品种、环境温度和焊接的工艺要求，必要时应采取预热措施。

堆焊后的清理、检查,每层施焊后，表面熔渣必须及时清理干净。

堆焊结束后，应清除熔渣和飞溅物，堆焊的熔注金属必须与钢板焊透，表面不允许有弧坑、咬边、夹渣和裂纹存在。

焊后最好将焊缝表面铲平、磨光；

若在元件扳边处堆焊的，必须将焊缝高出基本金属部分磨成与原圆弧一致。

裂纹的焊补,在锅炉受压元件金属上发现裂纹后，首先要把产生裂纹的原因和裂纹的性质查清楚，苛性脆化的裂纹是绝对不能用焊补的方法修理的。

对于材质不符合要求和钢材已经变质而出现的裂纹，应根据具体情况进行处理。

下列情况不允许焊补,锅壳式锅炉的锅壳上裂缝总长度超过每节锅壳长度的50%时，不允许焊补。

在封头、管板上扳边圆弧处的环向裂纹的长度大于25%的圆弧长度，并且深度超过2mm时，不允许焊补（这类裂纹往往由多条平行裂纹或斜交的短裂纹组成，不容易将所有裂纹都剔尽，故即使焊补，也只能作为暂时处理，最好的方法是挖补或更换之）。

管板上的管孔间有下列五种情况之一时，不允许焊补：

裂纹成封闭状；

裂纹成辐射状，从管孔指向四方；

裂纹连续穿过4个管孔带；

管孔带裂纹在最上一排连续穿过两个管孔带；

管孔裂纹在最外一排管孔上并且向外延伸。

水管锅炉或锅壳式锅炉的锅筒上的管孔间的裂纹不宜轻易补焊，必须查明其裂纹的发生原因。

在焊缝上或其热影响区产生的裂纹不宜轻易焊补。

焊补前的准备,钢板上的裂纹，应顺着裂纹发展方向在裂纹的始、末端约2050mm处，各钻一个停止孔，孔径取8mm左右，以防止裂纹扩展，并从两个停止孔开始向裂纹剔除V型或U型坡口，直到将所有的裂纹金属剔除干净，坡口表面应平整。

对于焊缝处的裂纹，必须事先查明裂纹的性质和发生的原因，如确认可用焊补的方法修理时，无论裂纹发生在焊缝中还是在其热影响区，必须顺着裂纹发展方向剔出坡口，坡口的长度应超出裂纹的长度，总之，应将缺陷彻底清除掉，并打磨干净。

用放大镜检查在坡口附近是否还有残余裂纹，必须将所有裂纹检查出来并剔除干净。

未穿透的裂纹或其它缺陷，不必将其钢板与原焊缝剔穿，而仅将缺陷金属全部剔除即可。

在坡口处的杂质、油污脏物应清理干净。

焊补的注意事项,焊补时应防止焊接处由于冷却收缩所产生的焊接内应力带来不良后果（例如产生新的裂纹）。

因此应十分注意焊接工艺、焊接时的环境温度，对于低强度钢可采用加木楔和预热的方法进行焊补，防止产生变形。

裂纹长度在200mm以下时，可采用单向焊法，焊接前在钢板边缘处打木楔。

裂纹长度在200400mm时，则可采用步退法焊接，焊接前在焊缝坡口中部打木楔。

裂纹长度大于400mm时，剔完坡口后，应从两端开始用步退法焊接，在焊接前应分段打木楔。

当焊至尚剩400mm左右时，应进行预热，并用步退法焊接直至焊完。

对于未穿透的坡口，焊接时不必加木楔，但仍采用步退法焊接工艺。

焊补后应进行无损探伤检查合格，受热元件焊补后，必须将高于板面的焊缝金属铲平磨光。

挖补的修理

（一）,一、对锅炉材质的鉴定：

确定能否用挖补的修理方法，首先应对锅炉的材质进行鉴定,以确定材质是否良好和钢材的可焊性。

一般来讲，除损坏部分外，其它部分材料性能良好时可进行挖补修理，材质性能已经恶化的锅炉则没有修理价值。

二、材料的选配：

根据对锅炉材质的鉴定来选配挖补用材，即应选用锅炉钢材并且其性能应与锅炉材质相同或相似，并按锅炉材质来选用相应的焊条或焊丝，一般选用与锅炉材质等强度的焊条或焊丝。

在焊缝冷却速度大，当焊接头容易产生裂纹的情况下，可选用强度低一些的焊条或焊丝，对于低碳钢与低合金钢、或低合金钢之间的异种钢的焊接，一般可选用与强度等级较低的钢相应的焊条。

挖补的修理

（二）,三、补办的尺寸和形状：

首先在损坏的部位化纤，用乙炔氧割矩将损坏处割掉，然后将硬化边缘铲去并开出坡口，按被补部位的尺寸配成补办，并加工成需要的形状。

补板的形状根据被补部位的具体情况，可以是圆形、椭圆形和矩形的，但矩形的四角必须是圆角，圆角的半径应大于或等于100mm，以避免应力集中，补板的尺寸不得小于250mm。

四、坡口形式的选择：

V型坡口与U型坡口，适宜板厚较薄时采用，且适合于平焊.Y型坡口适用于横焊，此坡口角上大下小，当横焊时，熔注金属不宜流失。

X型坡口当钢板较厚时，且两面都能进行施焊时，为减少熔注金属量和焊后的内应力，应采用X型坡口。

焊接的技术要求,焊接时环境温度不应低于0，作业现场应有棚盖。

焊接前坡口及周围金属表面的脏物、铁锈应清理干净露出金属光泽。

不准采用强力装配，要合理制订焊接工艺程序并遵照施焊。

筒体上补焊的纵向焊缝和原筒体相邻筒节的纵向焊缝的距离必须错开至少100mm。

严禁与环缝形成十字焊缝。

在筒体上挖补时，两条纵向焊缝的间距至少为300mm。

严禁采用贴补的方法修理锅炉。

主板与补板两板拼缝的中心线偏差允许值为：

纵缝不超过板厚的10%，并且不超过3mm。

环缝不超过板厚的15%1mm。

变形的复位修理（适用的范围）,炉胆局部过热而变形凹瘪，如变形部位呈圆弧形，高度不超过外径的1.5%，且最大不超过20mm时可以暂不修理，应做样板予以监视。

当变形高度超过20mm但减薄不超过20%板厚时，且变形部位没有发现裂纹和过热烧损现象，可以采用顶压复位的方法修理。

当变形减薄超过20%板厚，并有过烧、裂纹等严重缺陷时，则不能采取顶压的方法修理，应挖补或更换炉胆。

锅筒的鼓包变形一般不宜采用顶压复位的修理方法，应予以挖补。

管板或平板部分的凹凸变形如超过25mm时，也不能采用顶压复位的修理方法，必须进行挖补。

变形部位及附近钢板发现有裂纹或过热烧损等现象时，不论其变形量的大小，都不能采用顶压复位的修理的方法，必须进行挖补或更换。

顶压复位的修理方法,顶压复位修理方法可分为冷顶压和热顶压两种方法。

冷定压一般用于变形量较小、板厚较薄的部位修理，而热顶压用于变形量较大的修理。

冷顶修理：

锅内注入热水、水的深度至少要超过被顶元件的顶部，水温最好能达沸点，既使因水温过高修理工作不方便，水温至少应达到6070，然后用千斤顶顶压。

变形部位与千斤顶之间衬以与正常元件形状相吻合的胎具，在千斤顶底部用枕木加以垫实，以免顶坏元件。

热顶修理：

当变形量较大，冷顶修理发生困难时，则用火焰将变形部位加热，一般从变形边缘开始逐步向变形中心加热，逐步用千斤顶顶压胎具，直至将变形部位修复。

热顶时，加热温度在600左右（金属呈暗红色），加热要均匀，防止发生局部过热烧损。

修理后的检查及注意事项,复位后的炉胆，其椭圆度可控制在0.5%以内。

并检查顶压处元件上，以无裂纹、无压痕产生为合格。

炉胆在工作时受外压（压力在凸面），因此炉胆的几何形状对它的稳定性影响很大，故顶压修理后必须对其椭圆度要有所控制。

卧式炉胆经复位修理后，为了加强复位部位的稳定性，在炉胆的水侧可以焊上加强环。

加强环必须采用K型坡口进行焊接，并应焊透，否则在运行时焊接处将会产生热疲劳裂纹。

管板的平板部分鼓包，要找出其产生的原因。

如制造质量差，平板凹凸不平和运行中因过热变形，则顶复即可；

如强度不足，运行中拉撑折断或焊缝撕裂，失去对平板的加强作用，则除顶复变形部位外，还必须注意采取其它措施对损坏部位同时修理，一把产生变形的根源都消除掉。

炉管的修换,造成锅炉的炉管、水冷壁壁管、过热器管及省煤器管损坏的原因很多，如下：

管子存在裂纹而发生爆管；

锅炉缺水造成水冷壁管发生严重缺水过热，造成破口截面锐利而引起的爆管；

管子由于热偏差或水循环不良的原因，若金属过热程度较大，但时间不太长即引起的破裂，其破口形状与短时间急剧过热相似，但破口断面不很锐利；

若金属过热程度不很大、经较长时间引起蠕变破裂，于管子内、外壁形成许多纵向裂纹，有的裂纹已穿透管壁，破口不明显张开，在管子外壁有氧化现象，且有氧化皮脱落。

还有运行中的各种因素，造成炉管鼓包、弯曲、腐蚀、磨损等损坏。

因此在修理炉管前，首先要把造成炉管损坏的原因分析清楚，在修换的同时，要消除造成管子损坏的因素。

炉管修理方法

（一）,将损坏的炉管整根抽出，换以新炉管或经过修补后再装回使用。

适用于以下的修理：

管壁腐蚀和磨损后，其残余厚度小于1.5mm（对于对流受热面管子）或小于2mm（对于水冷壁管子）；

管壁破裂且伴随着弯曲变形、管子严重弯曲变形；

管端裂纹已进入管板内部或管端严重过热烧损；

管壁严重沉积水垢，已经无法清洗使其脱落；

管端拔出；

局部变形粗大或鼓包，且损坏管数较多，无法在原位修理的.不抽管，在原位进行焊接修补或重新胀接。

适用于以下情况的修理。

胀接管端轻微渗漏，可以进行补胀；

焊接管端渗漏时，应将原连接焊缝铲净重新焊接，不允许在原有的焊缝上再进行堆焊；

炉管修理方法

（二）,管壁破裂、局部鼓包或变形，但其它部分管子完好无损时，若原位可以施工焊接的，可不抽管，在原位割除已损害管段予以原位焊接修补。

个别管子损害，在原位按一般的修理有困难时（例如靠近颅腔的管子），可以按照下述方法原位修理：

把原管损坏部位割除，清理管端后，靠墙侧管子在管内坡口，施工侧在管外开坡口，并打磨光洁；

按割除后损坏管端的长度加长5mm割取新管段长度，并在新管段的一端切一月形片，月形片的宽度为管子周长的一半，高度约为管径的0.7倍，切割月形片时应事先划线，切割要齐整，并在外圆面开坡口后磨光。

炉管修理方法（三）,把加工好的管端放置在已割去损坏的位置并找正，在适当位置点焊固定，从月形片缺口处对管子内圈先行施焊，焊妥后再将月形片复盖点焊固定，再在外壁施焊，外壁焊缝必须与内壁焊缝相迭34倍管壁厚度，且应大于13mm临时堵管修理。

当个别炉管由于腐蚀、磨损、管子本身存在材料缺陷的原因而损坏，且生产急需用汽没有时间修补或更换，或者损坏管在炉管群中间修换不便时，可采取将管端临时堵塞的办法修理，待到大修时换管。

受热面管（如水冷壁管、对流管、过热器管、烟管等）的局部鼓包。

如高度小于3mm，且没有裂纹和严重过热等缺陷，可暂不修理；

超过者应切换管段或挖补修理。

管子允许胀粗的限度：

过热器管（碳管）不大于管径的3.5%，其它管子不大于5%；

超过时应切换损坏的管段。

直管弯曲度不超过管长的2%，且最大不超过管子内径的90%；

超过时或弯曲处有裂纹、过烧等其它严重时应换管。

炉管焊接修换的技术要求（部分）,新管段和炉管拼接时，其材质应基本相符。

对于老炉管的利用应加以试验鉴定；

新炉管应符合GB3087、GB5310的要求。

焊条要符合GB981的规定，焊丝要符合GB1300的规定，其性能和强度要和炉管的材质相匹配。

所有在修整中用来焊接的炉管，检查合格后在装配前，应分别进行2倍工作压力的水压试验。

管子割换长度不短于300mm，每根炉管只能有一个割换处。

割换管端的焊缝与锅筒或集箱表面、管子弯曲起点或支吊架边缘的距离至少50mm。

两根以上的相邻平行炉管，如果都需割管焊接时，各管的焊缝至少应错开150mm。

炉墙结构的基本要求,足够的耐热性：

对于敷设水冷壁管的炉膛，炉墙内壁温度一般不超过800900。

对于无水冷壁保护的过热器区炉墙，其内壁温度可达10001100。

良好的隔热性：

为了提高锅炉运行的经济性，要求220t/h以上的锅炉炉墙外表面温度不超过50。

严密的密封性：

由于炉墙密封不严造成的漏风，增大了锅炉的排烟损失，使引风机电耗增大，并恶化了炉内燃烧过程。

一定的机械强度：

作用在炉墙上的力有温度应力，自重和锅炉正常运行时的烟气压力，此外室燃炉运行过程中由于燃料供应失调或燃烧工况恶化，炉膛内会发生爆燃现象，造成突发性的烟气压力，炉内燃烧火焰的脉动也会引起炉墙的振动。

一般锅炉的炉墙通常由这三层，及内壁耐火层（耐热层）、中间隔热层（保温层）和外壁密封层（保护层）。

锅炉报废的条件,锅炉受压元件的金属材料不符合锅炉用钢的。

锅筒的壁厚小于6mm。

锅炉结构普遍不合理，且无法改变的。

损坏严重，修理费用过高，无修理价值的。

锅炉陈旧，使用年限过长，且损坏严重，热效率过低。