锅炉、压力容器筒体上管座角焊缝焊接技术的研究通用版

管—管角焊缝无损检测应用研究房伟峰，赵向南，马江，王峰，陈卫民（河南省锅炉压力容器安全检测研究院，河南郑州450016）摘要：几种常规无损检测方法及其在承压类特种设备管—管角焊缝的应用，对比其有效性，为实际管—管角焊缝无损检测可靠性应用提供参考。

关键词：承压类特种设备；电站锅炉；管管角焊缝；无损检测中图分类号：TG441.7文献标识码：B DOI：10.16621/ki.issn1001-0599.2019.02D.860引言锅炉压力容器属于承压类特种设备，出于设计制造和安全考虑，此类特种设备受压元件之间主要采用焊接形式连接。

设备上存在着各种几何尺寸、形状的接管与接管、筒体之间连接的角焊缝结构，大型电站锅炉四大管道上多见于管—管角焊缝形式。

特种设备安全技术规范中明确规定对于规定厚度的管—管角焊缝应按要求进行无损检测。

由于不同接管的结构、几何尺寸的差异，角焊缝圆周的曲率及焊缝尺寸变化较大，为无损检测带来诸多不便。

特别是射线检测，如何布置射线机（放射源）贴敷胶片以及超声检测使用何种形式探头、标准试块以及缺陷判定等，不同于其他类型的角焊缝。

为保证锅炉压力容器的安全运行，如何有效地检测此类角焊缝至关重要。

1射线检测电站锅炉管—管（锅筒）角焊缝焊接形式一般分为安放式和插入式2种（图1）。

由于接管结构尺寸以及焊接坡口形式的影响，射线检测透照形式分为外侧透照（图2）、中心透照（图3）偏心透照（图4）等[1-3]。

其中，b表示待测工件距透照胶片距离。

选用X射线或γ射线作为射线源，需要按照实际接管焊缝的厚度以及便于缺陷分析判断为原则。

一般情况下，为了获得最佳透照灵敏度，薄壁管焊接的角焊缝宜用X射线透照；厚壁管焊接的角焊缝宜用γ射线作为放射源。

通常将放射源置于固定夹具上，伸入接管内侧采用中心透照的形式，将胶片放入特制的柔性袋中确保胶片紧密贴敷于焊缝表面，透照曝光次数与焊接角焊缝的几何尺寸密切相关。

但是γ射线透照后采集的图像质量较差，图像灰度较暗，不利于观察，且γ射线透照时间较长[4]。

探究压力容器的管道焊接技术摘要：随着我国工业化建设以及城市化建设的深入，我国人民的生活质量得到了快速的提高，人民对于生活质量的要求也就显著提高，在这样的背景下，压力管道装置在我国得到了广泛的使用。

而随着人民对生活质量要求的提高，各界对于压力管道使用的安全性以及使用性能提出了更高的要求，经过研究发现，压力容器的管道焊接技术以及质量控制工作是保证其安全性和使用性能的关键所在。

关键词：压力容器；管道焊接；焊接技术1压力容器的管道焊接的问题目前，我国的管道焊接工作中依然存在诸多不足，根据焊接部位划分包括内部缺陷与外部缺陷。

在压力容器的管道焊接中常见的问题包括焊接夹渣与裂纹，焊接不彻底，焊缝尺寸与形状的误差等。

1.1烧损与不定分解当金属强度以及熔化度过高，焊接池难以承受焊接过程中受到的压力时，则十分容易出现烧穿的现象；但是随着金属壁厚的增大，烧穿风险会相应减小。

1.2焊接的不连续性焊接的不连续性在压力容器的管道焊接中十分常见，比如焊接气孔、焊接夹渣以及焊接削弱现象的发生均会导致焊接不连续。

从某种意义上说，这一类缺陷并不影响管道的正常工作，但是焊接的不连续性可能会导致管道的开裂。

在长距离的管道生产与管道运输中，焊接缺陷不可避免，焊接质量与管道的承载力有着直接的影响；同时，在修复焊接裂纹时，多次焊接也会增大管道运输的阻力。

2压力容器的管道焊接技术应用2.1组对和定位焊接人员在焊接压力容器之前，应当进行充足的准备，选取大小合适的接口，保障接头与组队管道之间的契合度，在钝边大小、坡口形式与间隙能够合理配对后，方可进行焊接。

充足的准备能够提高管道焊接的质量，有效避免管道接头出现内凹、焊瘤、焊接不彻底等现象。

2.2填充层在压力容器管道焊接前，焊接人员必须将打底层的焊渣全部清除；在焊接时，焊接人员应当严格根据流程进行，在摆动运条时，必须遵循两侧较慢、中间较快的基本原则，以此保障压力容器管道填充层焊接的平坦性，同时，焊接时要避免填充层间夹渣，保障坡口的平滑性。

锅炉用焊接钢管焊接开孔及检验技术问题探讨摘要：完成能量装换的主要工具之一就是锅炉，也是其重要工作之一，而向锅炉放入的燃料中则富含丰富的电能化学能等能量。

并且富含热能力的高位水以及整齐等能量都是以锅炉为有机载体进行输出，然而我国锅炉行业主要运用于工业以及生活之中。

其中包含船舶、火电站、工矿企业以及机车等。

随着我国科技不断发展，推动着焊接钢管技术不断提高，工作人员利用钢管对锅炉开孔处进行焊接操作，可这种操作属于对新材料和新技术的全新应用，对此，我国没有对其进行制定专业的行业标准、技术规定、验收标准等等。

本文主要针对焊接钢管的发展背景以及锅炉用焊接钢管强度和质量等方面加以探讨，对锅炉用焊接钢管焊接开孔的检验技术进行分析，希望能有效帮助工业锅炉得以健康、持续发展，让企业获取最大经济效益。

关键词：锅炉；焊接钢管焊接开口技术；检验技术；问题我国经济迅猛发展，推动着人们生产水平不断提高，人们对于自身生存坏境质量要求越发严格，并且保护意识也再不断加重。

但是，我说工业锅炉不断发展也带来了能源消耗量大、面广、量大等问题，导致二氧化硫、烟尘以及二氧化碳等污染物的大量排放，致使我国环境污染问题日益严重。

对于我国工业锅炉环保节能方面的问题要加强重视力度，对锅炉采用新型材料以及新型技术进行改革，在锅炉节能减排方面具有较大突破，焊接钢管就是可使用的技术之一，焊接钢管同时兼具生产成本低、管壁均匀、简单制造工艺以及供货时可按照尺寸进行等特点。

但是在工业生产中锅炉只是生产过程的一个工具，对于其安全性也要加以注意，避免在操作时出现不必要的安全隐患。

因此，对焊接钢管焊接锅炉开孔进行使用时，必须按照技术规范进行操作，保障操作人员人身安全，才不会在生产时对工作人员或对企业造成重大损失。

1焊接钢管的制作过程及其特点焊接钢管又被叫做焊管，其主要制作流程就是利用钢板或钢带外力弯曲变形的效果，产生方形或圆形等不同性质，然后对表层有接缝的钢管进行焊接。

浅谈工业锅炉管道焊接技术[摘要]锅炉使用中管子容易受热胀冷缩的原理产生破坏甚至出现渗漏，针对以上锅炉内管出现的问题，我们应用了一种新的焊接方法解决了锅管出现的问题，本文主要阐述了这种新方法的应用及工艺供同行参考。

[关键词]锅炉；管道；焊接技术中图分类号：tk226.2 文献标识码：a 文章编号：1009-914x （2013）09-0001-01一、对锅筒、管板插入式管子的焊接方案探讨1.1 焊缝形成和工作状态分析因管子与管板间存在一定间隙，焊接完成后，焊缝中存在一定的焊接应力。

在一定的诱发条件下，可能沿焊接应力方向扩展，进一步形成裂纹。

焊接热影响区根据组织特征分为熔合区、过热区、相变重结晶区、不完全重结晶区，其中过热区是晶粒粗大的过热组织，其塑性很差，特别是冲击韧性比基本金属低 25% ～30%，是焊接接头中的薄弱区域。

对于壁厚为3mm的管子，焊缝下部完全处在热影响区的过热区中，在受到冲击或振动且冲击或振动超过某一值时，易在该处产生裂纹、裂缝，甚至造成渗漏。

锅炉在使用过程中，因频繁的开炉停炉，焊接接头反复受到热胀冷缩的影响，极易产生疲劳破坏。

在有关资料及运行过程中发现该处焊缝易产生泄露。

因此该处焊接接头应具有相当好的综合机械性能，才能满足其恶劣的工作环境需要。

1.2 改进措施减少焊接线能量：线能量过大，会引起热影响区过热，使晶粒粗大，降低焊接接头的抗裂性能。

因此，在保证焊接质量的前提下，采用小电流快速焊接，本方案预采用氩弧焊，减少焊接线能量的输入，以改善热影响区的组织性能，提高焊接接头的抗裂性能。

消除间隙：焊接前进行预胀，消除管子与管板的间隙，增加焊缝的拘束度，提高焊缝的抗裂性能。

避免共振：在运输过程中尽量减轻车与锅炉的振动，避免共振现象出现共振极可能造成锅炉部分部件产生破坏.采用焊接工艺性更好的焊条，方案预使用焊丝型号为tig-j50，电流90a～130a，进一步提高焊接接头的综合机械性能。

国内外锅炉、压力容器和管道的焊接技术近10年来，国内外锅炉、压力容器和管道的焊接技术取得了引人注目的新发展。

随着锅炉、压力容器和管道工作参数的大幅度提高及使用领域的不断扩展，对焊接技术提出了愈来愈高的要求。

所选用的焊接方法、焊接工艺、焊接材料和焊接设备首先应保证焊接接头的高质量，同时必须满足高效、低耗、低污染的要求。

因此，在这一领域内，焊接工作者始终面临复杂而艰巨的技术难题，要求不断寻求最佳的解决方案。

通过不懈的努力已在许多关键技术上取得重大突破，并在实际生产中得到成功的使用，取得了可观的经济效益，使锅炉、压力容器和管道的焊接技术达到了新的发展水平。

鉴于锅炉、压力容器和管道涉及到许多重要的工业部门，其中包括火力、水力、风力，核能发电设备，石油化工装置，煤液化装置、输油、输气管线，饮料、乳品加工设备，制药机械，饮用水处理设备和液化气储藏和运输设备等，焊接技术的内容是相当广泛的。

本文因篇幅所限，仅就锅炉、压力容器和管道用钢，先进的焊接方法和焊接过程机械化和自动化三方面的新发展作如下概括的介绍。

锅炉压力容器和管道用钢的新发展1 锅炉用钢的新发展在锅炉、压力容器和管道用钢这三类钢中，锅炉用钢的发展最为迅速。

这主要是近10年来，火力发电站用燃料—煤炭的供应日趋紧张，降低燃料的消耗已成为世界性的迫切需要。

为此，必须提高锅炉的效率。

通常锅炉效率每提高5%，燃料的消耗可降低15%.而锅炉的效率基本上取决于其运行参数—蒸汽压力和蒸汽温度。

最近，上海锅炉厂生产600~670MW超临界锅炉的蒸汽压力为254bar，过热蒸汽温度为569℃，锅炉的热效率约为43%.如果锅炉的运行参数提高到特超临界级，即蒸汽压力为280 bar蒸汽温度为620℃，锅炉的热效率可提高到47%.目前世界上特超临界锅炉的最高工作参数为350 bar/700℃/720℃，锅炉的热效率达到了50% .这里应当强调指出，随着锅炉效率的提高，锅炉烟气中的SO2、NOX和CO2的排放量逐渐下降。

锅炉过热器、再热器出口联箱及管道对空排汽管、疏水管、采样管座角焊缝焊接工艺方案1、材质及规格2、焊前准备1）用机械的方法将管座切掉，将管孔用水溶性材料堵塞，以防掉进杂物，用机械方法加工焊接坡口, “T型”焊接方式坡口角度为单侧50－60º,坡口钝边0～2mm; “骑座”式焊接方式的要求将原管座从根部取出（高温再热器出口空气、疏水的管座插入深度为12.5mm），且打磨干净消除原有的焊接点。

2）焊口两侧各50mm范围内的油、漆、垢、锈等清理干净，直至发出金属光泽。

3）锅炉左右侧主汽、再热器的采样和压力表管及机侧主再热管道压力采样宜采用原设计的“T型”焊接方式（具体见附图一）.4）锅炉主汽、再热器的空气及疏水管座宜仍然采用原设计，即“骑座”式焊接方式(具体见附图二、三)3、焊接1)焊条选用R317，Φ2.5、Φ3.2按规定烘干、保温，随用随取。

焊丝TIG-R31Φ2.5除油、锈。

2)焊接规范：氩弧焊打底（直流正接）Φ2.5，I＝70－100A，U＝10－20V；电焊盖面（直流反接）：Φ2.5、Φ3.2，I＝90－130A，U＝20－30V。

3）焊前按规定进行预热，温度200－300℃。

4）多层多道焊缝焊接时，应逐层进行检查，经自检合格后，方可焊接次层，直至完成。

4、焊后热处理焊后热处理采用电加热法，控制加热范围内的温差不超过50℃，要求对热处理过程进行记录，热处理温度为720-750℃（再热器联箱管座保温2小时，升、降温速度每小时不超过138℃；过热器入口联箱管座保温1.5小时，升、降温速度每小时不超过173℃）。

降温过程中，300℃以下可不控制，加热及保温范围符合规定要求。

5、焊后检查焊脚尺寸要求：δ＝16mm、18mm左右,焊缝两侧打磨15mm显出金属光泽后。

焊后焊工应对焊口自检，合格后由焊接检验员对焊口进行复检，条件允许应对焊口进行无损探伤。

附件1：《火力发电厂焊接技术规程 DL/869—2004》焊接接头的基本形式及尺寸附件2：主汽、再热器联箱的管座原设计基本形式及尺寸d ：表示焊高； d1：表示小管径厚度； H:表示大管壁厚度； h1:表示管座深度； Φ1：表示小管内径；附图3：主汽、再热器联箱的管座变更为加强管座基本形式及尺寸L：表示变径破口长度：d：表示焊高；d1：表示小管厚度；d2：表示小管变径厚度；H:表示大管壁厚度；h1:表示管座深度；Φ1：表示小管内径；附图4：管座高过或高温再热器出口空气管管座:12Cr1MoV Φ60*14与空气管Φ42*5.5对接；）名称：管座（高过或高温再热器出口空气管管座:12Cr1MoV Φ60*14与空气管Φ42*5.5对接；）；材质：12Cr1MoV锻造介质：540℃蒸汽压力：18.3 MPa内表面粗糙度1.6附图5：；（高温再热器出口疏水管管座:12Cr1MoV Φ76*16与Φ60*8空气管对接；）名称：管座（高温再热器出口疏水管管座:12Cr1MoV Φ76*16与Φ60*8空气管对接；材质：12Cr1MoV锻造介质：540℃蒸汽压力：3.46 MPa内表面粗糙度1.6。

压力容器筒体拼接规定范文为了使锅炉、压力容器上焊缝分布均匀、避免焊接残余应力相互叠加，有关锅炉、压力容器规程中对焊缝的数量和布置做了具体的规定。

(1)筒体拼接时，最短筒节的长度：对于中低压锅炉不应小于300mm，对于高压锅炉不应小于600mm；每节筒体，纵向焊缝的数量：筒体内径Ｄi≤1800mm时，拼接焊缝不多于2条，Ｄi＞1800mm时，拼接焊缝不多于3条；每节筒体两条纵焊缝中心线间的外圆弧长，对于中低压锅炉不应小于300mm，对于高压锅炉不应小于600mm；相邻筒节的纵向焊缝应相互错开，两焊缝中心线间的外圆弧长不得小于钢板厚度的3倍，且不得小于100mm。

(2)封头和管板应尽量用整块钢板制成。

如必须拼接，封头、管板的内径Ｄi≤2200mm时，拼接焊缝不多于1条，Ｄi＞2200mm时，拼接焊缝不多于2条；封头拼接焊缝离封头中心线距离应不超过0.3Ｄi，并不得通过扳边人孔，且不得布置在人孔扳边圆弧上；管板上整条拼接焊缝不得布置在扳边圆弧上，且不得通过扳边孔；由中心圆板和扇形板组成的凸形封头，焊缝的方向只允许是径向和环向的。

径向焊缝之间的最小距离应不小于壁厚的3倍，且不小于100mm。

(3)炉胆拼接焊缝的要求同于筒体。

U形下脚圈的拼接焊缝必须径向布置，两焊缝中心线间最短弧长不应小于300mm。

(4)管子对接焊缝不应布置在管子的弯曲部分。

对于中低压锅炉，受热面管子直段上的对接焊缝的中心线至管子弯曲起点(或锅筒、集箱外壁，或管子支架边缘)的距离。

至少为50mm，对高压锅炉，上述距离至少为70mm；锅炉范围内管道焊缝中心线至管道弯曲起点之间的距离不应小于管道的外径，且不小于100mm；受热面管子直段上，对接焊缝间的距离不得小于150mm。

(5)受压元件主要焊缝及其邻近区域，应避免焊接零件。

如不能避免时，焊接零件的焊缝可穿过主要焊缝，而不要在焊缝及其邻近区域中止。

(6)开孔、焊缝和转角要错开。

开孔边缘与焊缝的距离应不小于开孔处实际壁厚的3倍，且不小于100mm。

锅炉管道焊接技术研究现状及发展趋势摘要：锅炉焊接是锅炉生产制造过程中最为重要的一个步骤，其焊接技术水平对整个锅炉制造行业水平而言有着至关重要的影响。

所以深入的探讨与分析锅炉焊接工艺的发展前景，对推动锅炉行业的可持续发展而言则有着至关重要的现实意义。

因此本文笔者即结合个人实践工作经验与相关参考文献，对锅炉焊接工艺现状及其发展前景展开粗浅的探讨，以供广大同行参考借鉴。

关键词：锅炉焊接;焊接工艺技术;发展前景前言随着这几年科技迅速的发展我国的焊接技术也在跟随科技的脚步，快速而稳定的发展并且在原有的焊工技术基础之上又越发的完善，尤其是在锅炉焊接工艺上的发展，在最近这几年有了十足的发展和对其越来越安全性能的优化，并且在推进锅炉加工技术上也有所成就。

但是在我国的锅炉的制作工艺上和制作锅炉的技术上还是有很多不足之处，还有很多的漏洞，这样在使用锅炉上麻烦不断，问题不断。

因此笔者对其在锅炉焊接工艺上所出现的问题进行了研究和分析，并且提出了一些相关的建议，并对其锅炉焊接的技术前景进行了一些展望，为未来焊接技术的进步提出了一些自己的观点和看法。

一、锅炉焊接工艺的发展趋势从目前我国锅炉焊接工艺水平来看仍然不足以满足锅炉行业的发展需求。

所以锅炉焊接工艺技术人员必须要对焊接技术进行改进与完善，从而有目的性的提高焊接质量、焊接效率。

为此结合当前科技的发展，市场的变化需求，锅炉焊接工艺势必会向着自动化方向不断的发展，从而实现我国锅炉行业的国际化。

锅炉焊接时的材料生产厂商的发展会直接影响到锅炉焊接的工艺，和锅炉焊接时的速度和质量。

现在哦过的各个锅炉的制造商在进行材料的选择方面，产品的质量要求方便，材料的生产加工工艺方面，和镀铜的包装方面等等都有了非常不错的发展。

但是从我国的市场的需求量来看，对于焊接的材料工具还满足不了现代高标准，高容量，高参数的发展需求，尤其是在锅炉制造时经常使用的高合金的耐热和耐热不锈钢的材料焊接上所存在的技术落后。

探究压力容器的管道焊接技术摘要：随着我国工业化建设以及城市化建设的深入，我国人民的生活质量得到了快速的提高，人民对于生活质量的要求也就显著提高，在这样的背景下，压力管道装置在我国得到了广泛的使用。

而随着人民对生活质量要求的提高，各界对于压力管道使用的安全性以及使用性能提出了更高的要求，经过研究发现，压力容器的管道焊接技术以及质量控制工作是保证其安全性和使用性能的关键所在。

关键词：压力容器；管道焊接；焊接技术1压力容器的管道焊接的问题目前，我国的管道焊接工作中依然存在诸多不足，根据焊接部位划分包括内部缺陷与外部缺陷。

在压力容器的管道焊接中常见的问题包括焊接夹渣与裂纹，焊接不彻底，焊缝尺寸与形状的误差等。

1.1烧损与不定分解当金属强度以及熔化度过高，焊接池难以承受焊接过程中受到的压力时，则十分容易出现烧穿的现象；但是随着金属壁厚的增大，烧穿风险会相应减小。

1.2焊接的不连续性焊接的不连续性在压力容器的管道焊接中十分常见，比如焊接气孔、焊接夹渣以及焊接削弱现象的发生均会导致焊接不连续。

从某种意义上说，这一类缺陷并不影响管道的正常工作，但是焊接的不连续性可能会导致管道的开裂。

在长距离的管道生产与管道运输中，焊接缺陷不可避免，焊接质量与管道的承载力有着直接的影响；同时，在修复焊接裂纹时，多次焊接也会增大管道运输的阻力。

2压力容器的管道焊接技术应用2.1组对和定位焊接人员在焊接压力容器之前，应当进行充足的准备，选取大小合适的接口，保障接头与组队管道之间的契合度，在钝边大小、坡口形式与间隙能够合理配对后，方可进行焊接。

充足的准备能够提高管道焊接的质量，有效避免管道接头出现内凹、焊瘤、焊接不彻底等现象。

2.2填充层在压力容器管道焊接前，焊接人员必须将打底层的焊渣全部清除；在焊接时，焊接人员应当严格根据流程进行，在摆动运条时，必须遵循两侧较慢、中间较快的基本原则，以此保障压力容器管道填充层焊接的平坦性，同时，焊接时要避免填充层间夹渣，保障坡口的平滑性。

压力容器筒体拼接规定样本为了使锅炉、压力容器上焊缝分布均匀、避免焊接残余应力相互叠加，有关锅炉、压力容器规程中对焊缝的数量和布置做了具体的规定。

(1)筒体拼接时，最短筒节的长度：对于中低压锅炉不应小于300mm，对于高压锅炉不应小于600mm；每节筒体，纵向焊缝的数量：筒体内径Ｄi1800mm时，拼接焊缝不多于2条，Ｄi＞1800mm时，拼接焊缝不多于3条；每节筒体两条纵焊缝中心线间的外圆弧长，对于中低压锅炉不应小于300mm，对于高压锅炉不应小于600mm；相邻筒节的纵向焊缝应相互错开，两焊缝中心线间的外圆弧长不得小于钢板厚度的3倍，且不得小于100mm。

(2)封头和管板应尽量用整块钢板制成。

如必须拼接，封头、管板的内径Ｄi2200mm时，拼接焊缝不多于1条，Ｄi＞2200mm时，拼接焊缝不多于2条；封头拼接焊缝离封头中心线距离应不超过0.3Ｄi，并不得通过扳边人孔，且不得布置在人孔扳边圆弧上；管板上整条拼接焊缝不得布置在扳边圆弧上，且不得通过扳边孔；由中心圆板和扇形板组成的凸形封头，焊缝的方向只允许是径向和环向的。

径向焊缝之间的最小距离应不小于壁厚的3倍，且不小于100mm。

(3)炉胆拼接焊缝的要求同于筒体。

U形下脚圈的拼接焊缝必须径向布置，两焊缝中心线间最短弧长不应小于300mm。

(4)管子对接焊缝不应布置在管子的弯曲部分。

对于中低压锅炉，受热面管子直段上的对接焊缝的中心线至管子弯曲起点(或锅筒、集箱外壁，或管子支架边缘)的距离。

至少为50mm，对高压锅炉，上述距离至少为70mm；锅炉范围内管道焊缝中心线至管道弯曲起点之间的距离不应小于管道的外径，且不小于100mm；受热面管子直段上，对接焊缝间的距离不得小于150mm。

(5)受压元件主要焊缝及其邻近区域，应避免焊接零件。

如不能避免时，焊接零件的焊缝可穿过主要焊缝，而不要在焊缝及其邻近区域中止。

(6)开孔、焊缝和转角要错开。

开孔边缘与焊缝的距离应不小于开孔处实际壁厚的3倍，且不小于100mm。