锅炉挖补修理工艺主要技术分析

在锅炉的维修工作中，常碰到挖补问题，有的同志常常忽略它的重要性，因此在锅炉的运行中往往会造成一定的事故。因此挖补修理工艺是锅炉受压元件严重缺陷修复的重要手段。如果锅炉损坏到连挖补修理都不能修复使用，那只好将锅炉报废更换。

挖补修理工艺方法是先把损坏部位挖掉，用性能相同，厚度相等的钢材，预先制成所要求的补板形状，补焊在被挖掉的部位，恢复钢板原有的强度。

1 锅炉选用挖补用的材料

挖补用的钢材，应根据原锅炉钢材鉴定结果，选用同型号的钢材。对于老旧锅炉没有同型号钢材时，亦可选用性能相似的钢材，但所选用钢材的性能不能低于原锅炉元件的材质性能，且具有可焊性。在选用材料时应满足下列要求。

1）修理锅炉受压元件选用新材料，必须符合GB713《压力容器用钢板》的技术标准，有钢厂的合格证书。并按照JB3375《锅炉原材料入厂检验》的规定，对修理用材进行验收和复验；2）如对钢材有特殊要求，应在修理方案中加以注明。修理用材应作好记录作为提供材料证明的依据；3）采用电焊修理时，其焊条要符合GB5117《碳钢焊条》和GB5118《低合金钢焊条》的规定，焊丝要符合GBl300《焊接用钢丝》的规定；4）补板材质及所用焊条化学成分应和原锅筒材质相同或相近，其厚度应不低于锅筒的厚度，也不能太厚，最好相等。

2 补板的形状和尺寸的确定

根据锅筒损坏情况，如裂纹或鼓包变形的位置和形状，一般选用圆形，椭圆形或长方形补板。

1）如用长方形补板时，四角一定要割成圆弧状，切勿割成直角，以免应力集中。圆角的半径不小于100mm；2）圆形补板一般都是小尺寸，直径在250mm以内，其它形状补板的长和宽不小于250mm。

3 焊缝坡口形式的选择

根据焊缝部位选用V形或U形．Y形或X形焊缝形式。坡口形式的选择是根据钢板厚度和焊接方式确定的。在一股情况下，V形或U形坡口适宜较薄的钢板和适合平焊，若钢板较厚时，则可开成U形坡口，尽量采用平焊，保证焊接质量。Y形坡口适合于立焊或横焊，这种坡口角上大下小，当横焊时，熔注金属不易流失，可在卧式锅筒的纵向焊缝上或立式锅筒的环向焊缝上采用。X形坡口适用于钢板较厚，且两面都能施焊的情况．在此情况下为减少熔注金属量和焊后的内应力，应采用X形坡口。X形坡口一般为修理过渡形式，如正V形与反V形不好连接时，则用X形坡口过渡。它也适用于立焊和平焊。

4 补板与锅筒之间的装配尺寸技术要求

1）损坏部位从锅筒割下时，要做好样板。若按长方形割取时，一定要将线划正、割正，决不能歪偏。然后用一个样板在弧板上下料，下料尺寸要比从锅筒割下的部分稍大一些，长和宽各大5mm。弧形补板半径应略小于锅筒半径；2）补板与锅筒壁装配时，焊缝边缘偏差δ不超过钢板厚度的10％，最大不超过3mm；3）补板的厚度应不低于原锅筒壁的厚度，最好相等；4）挖补后的焊缝位置，应符合下列要求：

（1）相邻两节圆筒形部分的纵向焊缝必须错开，错开的距离不得小于100mm；

（2）同一节圆筒形的两条纵向焊缝间的距离至少为300mm。

5 补板的固定与施焊

在焊接前，补板应固定在锅炉被补位置上才能施焊，一般常采用如下固定方式。

5.1点焊固定定位

将补板放在锅筒被挖掉的空位上，与锅筒壁主板前后左右对齐，并调整其间隙，合适后将补板点焊在固定位置。补板定位时应注意将补板紧靠主板(锅筒壁)的两边，而定位点焊要从有间隙(或间隙较大的)的两边开始。

焊接时的程序是：先由一角用步退法焊接相邻的间隙较大的两边。然后将两邻角用乙炔火焰加热，这样的施工方法可以减少焊后内应力。

这种定位固定方法比较方便，但由于施焊时的冷却易将定位点焊点拉断，在焊接时要将点焊处剔除，重新焊接，否则，会使该处焊缝留下缺陷。这种定位固定方法仅适用于补板尺寸较小的挖补。

5.2补板自留收缩余量法

为使补板在焊接冷却收缩得到补偿和减少焊接产生的内应力，在制作补板时，可以预先热加工，使补板略带凸形。补板的尺寸较小时，凸形高度h=2mm~3mm；补板的尺寸较大时，凸形高度h=3mm~5mm。当补板用角铁固定后，按施焊顺序进行施焊。这样，补板上的凸形能够抵消焊缝收缩所造成的拉力。

6 施焊的注意事项

1）锅筒挖补不得采用气焊焊接；2）焊接的装配时不准用强力组合，必要时可以采用局部加热进行校正；3）使用焊条施焊的环境温度、坡口尺寸都应按有关技术要求进行；4）施焊时必须注意焊接由于冷却收缩所产生的焊接内应力所带来的不良后果。补焊焊接应由经验丰富、持证上岗的焊工来完成。

7 挖补后的质量检验

挖补工作结束后，应将焊缝清理干净，对补板工艺，焊接质量要进行认真的检验。焊缝除外观检查外，要对焊缝进行无损探伤。最后做水压试验。

参考文献

[1]刘弘睿主编.工业锅炉技术标准规范应用大全[M].中国建筑工业出版社.

[2]陈勇主编.工业锅炉实用手册[M].北方工业出版社.