大型转炉余热锅炉汽化烟道使用后期检修、局部更换工艺制造技术

本发明专利技术涉及一种大型转炉余热锅炉汽化烟道使用后期检修、局部更换工艺。包括设计及制作需要更换的烟道短节、切除烟道疲劳漏水部分、现场安装烟道短节三道工序，即将容易发生疲劳裂纹的部分，整体切除，重新制作一段，与原烟道本体相接，重新打压，探伤，即用新的烟道短节完全替代原有寿命到期的疲劳部分。本发明专利技术从根本上解决了进水联箱插管容易疲劳漏水难题，提升了汽化烟道的使用寿命。按传统的整体拆除更换方式，工期约45天，费用约300万元，正常炉役检修约20天，而采用本发明专利技术局部更换疲劳漏水部分仅需7天时间，可以穿插炉役时间更换，经济效益好，质量容易保证。

【技术实现步骤摘要】
大型转炉余热锅炉汽化烟道使用后期检修、局部更换工艺
本专利技术涉及转炉炼钢余热锅炉设备，具体是一种大型转炉余热锅炉汽化烟道使用后期检修、局部更换工艺。
技术介绍
转炉余热锅炉是转炉炼钢过程中的主要设备之一，余热锅炉汽化烟道作为炼钢烟气的收集、输送、冷却系统，受热管内部要存储高温、高压汽水混合物，外部要承受800~1600℃烟尘的冲刷。转炉余热锅炉的运行工况随转炉的冶炼工艺而周期性、急剧地变化。当转炉吹炼时，大量的高温烟气流过余热锅炉，余热锅炉的热负荷急剧增加；当吹炼停止时，余热锅炉的热负荷急剧减小。这种热负荷波动呈周期性变化，产生交变热应力，很容易引起受热管的热疲劳损伤，特别是汽化烟道进水联箱处交变应力最大，最容易出现热疲劳损伤，焊接位置可操作性差，局部处理困难，漏水现象严重，寿命期内事故率高，需经常检修，既影响钢产量，又影响运行安全，是造成备件更换的主要原因，一般单位对疲劳裂纹简单检修处理，漏水现象不能根除，成为影响炼钢质量和安全的隐患。末段及冷却烟道或斜段外型尺寸大，更换周期长，需全套烟道拆除才能安装，会造成转炉近1个半月无法生产，造成炼钢、炼铁、轧钢全系统停产，损失巨大，不更换烟道漏水严重会出现钢水爆喷，转炉损坏及人员伤亡的安全隐患。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种高质、高效、成熟的大型转炉余热锅炉汽化烟道使用后期检修、局部更换工艺，该工艺是将容易发生疲劳裂纹的部分，整体切除，重新制作一段，与原烟道本体相接，重新打压，探伤，即用新的烟道短节完全替代原有寿命到期的疲劳部分，即可保证生产又能保证安全。本专利技术解决其技术问题采用的技术方案是：一种大型转炉余热锅炉汽化烟道使用后期检修、局部更换工艺，包括下述步骤：（一）设计及制作需要更换的烟道短节（1）依照余热锅炉现场漏水、容易损坏部位全部涵盖，工厂便于制作，现场便于组对、安装的原则，确定待更换的烟道短节位置及高度，包含进水联箱插管容易疲劳漏水很难处理部位，绘制待更换的烟道短节图纸；（2）按照绘制的烟道短节图纸，加工制作待更换的烟道短节；（二）切除烟道疲劳漏水部分（1）将末段烟道整体顶升400-450mm，确定最佳位置后将联箱进水口切断，然后用盲板封堵；（2）从检修门进入烟道内部，满铺搭设焊接平台；利用激光经纬仪复测末段烟道下联箱平面度，不大于10mm，以此为基准，根据待更换的烟道短节图纸，画出末段烟道受热管水平切割线及50mm检查线，切割线打上样冲眼，留5mm坡口机加工余量；（3）末段烟道进水联箱受热管组分3-4块切除，使用最少4台坡口机加工末段烟道坡口，用激光经纬仪检查坡口平面度不大于2mm；（三）现场安装烟道短节（1）根据末段联箱组1/3的外形尺寸及重量，再次核实安装位置及通道的空间，利用卷扬、倒链、将烟道短节运至安装空间；（2）吊装，吊装空间允许时，烟道短节整体吊装；吊装空间不足时，将烟道短节分为三个扇形块分别吊装，再组对安装；（3）装配末段烟道联箱组，受热管间隙2-4mm，错边量小于1mm，氩弧焊焊接，射线探伤合格；现场分段焊接时，将末段烟道抬高400-450mm，保证下部有焊接空间；（4）新、旧受热管组装配，受热管间隙2-4mm，错边量小于1mm，对称进行氩弧焊接受热管，焊缝余高0.5-1mm，100%射线合格后，装配焊接垂直段的板条；（5）对末段联箱法兰部位耐火浇注料进行恢复；（6）拆除装配平台，恢复末段烟道及主烟道的连接，与系统同时进行水压试验。采用上述技术方案的本专利技术，与现有技术相比，有益效果是：本专利技术通过重新设计、制作烟道短节，短节包含进水联箱插管容易疲劳漏水很难处理部位，即彻底切除容易漏水部位，从根本上解决了进水联箱插管容易疲劳漏水难题，提升了汽化烟道的使用寿命。对于长达20多米的整套烟道，下面有可移动段、固定段、活动段，按传统的拆除更换方式，工期约45天，费用约300万元，正常炉役检修约20天，而采用本专利技术局部更换仅需7天时间，可以穿插炉役时间更换，经济效益好，质量容易保证。附图说明图1是大型转炉汽化烟道分段简图结构示意图；图2是烟道末段简图；图3是烟道末段需要更换部位简图；图4是待更换的烟道短节结构示意图；图5是图4的俯视图；图中：末段1；冷却段2；可移动段3；固定段4；活动段5；更换部位6；烟道疲劳漏水部分7；漏水、容易损坏部位8；进水支管9；进水联箱管10；打压盲孔11；受热管12；定位工装法兰13；受热管现场调整、焊接段14；烟道短节15。具体实施方式参见图1至图5，本实施例以300吨转炉汽化烟道进行说明，该转炉余热锅炉汽化烟道使用后期检修、局部更换的工艺步骤，主要包括设计及制作需要更换的烟道短节7-1、切除烟道疲劳漏水部分7、现场安装烟道短节15三道工序，分述如下：（一）设计及制作需要更换的烟道短节15，具体施工工艺是：（1）以确保余热锅炉现场漏水、容易损坏部位8全部涵盖，工厂便于制作，现场便于组对、安装的原则，确定要更换的烟道短节15位置及高度。（2）绘制烟道短节15的图纸。（3）因吊装空间不足，将烟道短节15为三个扇形块分别制作。（4）进水联箱10按受热管12的分布，分3段出厂下料煨制，端口面及坡口上镗床机加工，氩弧焊打底，手工焊接，焊接厚度10mm（不分段整体焊完）。（5）利用激光经纬仪超平平台，平面度不大于2mm，定位联箱及工装法兰。（6）受热管12与进水联箱10插接角焊缝每装一根，焊接一根，采用氩弧焊打底焊接，确保焊接质量及焊缝的有效厚度不小于6mm。（7）受热管12弯曲段与水平段板条装配、焊接，垂直段板条现场装配、焊接，使受热管12垂直段上部处于自由状态，便于与变形量大的旧烟道本体焊接，焊接外观检验合格后，每根受热管12焊接堵板，进行水压试验，试验压力5.5MPa，保压30分钟不允许泄露。（8）打压合格后，在原焊缝位置锯切1/3出厂，原进水联箱10端面用钢板点固封闭，联箱法兰用槽钢连接固定（整体制作吊装则不用切割，联箱焊缝射线探伤）。（9）打压合格后，将受热管12堵板按切断线切掉，切断位置必须地样划线确定，采用激光经纬仪定位划线，留5mm余量，然后用C型外卡式坡口机加工焊接坡口，确保每根受热管12端面的平行度及垂直度不大于1mm，整体平行度2-3mm，坡口加工检验合格后用塑料管帽封堵，以免杂物落入。（二）切除烟道疲劳漏水部分7，具体施工工艺是：（1）末部烟道需整体顶升400-450mm，顶升前打开检修门，检查上升管、下降管、支座等影响顶升、拆除、安装的固定件情况，确定最佳位置将末段烟道进水联箱10进水管切断，注意切割氧化铁要清理干净，检查合格后，用盲板封堵（短节整体制作，有15mm纤维绳压缩空间，短节可以进入，烟道本体可不进行顶升）。（2）从检修门进入烟道内部，满铺搭设焊接平台，用于组对、施工人员内部施工，保证末段烟道下部施工的安全，利用激光经纬仪复测末段烟道下联箱平面度，不大于10mm，以此为基准，根据更换短节图纸，画出末段烟道受热管12水平切割线及50mm检查线，切割线打上样冲眼，留5mm坡口机加工余量，检查线可用钢划针划线。（3）用4台坡口机加工末段烟道坡口，用激光经纬仪检查坡口平面度不大于2mm。（三）现场安装烟道短节15，具体施工工艺是：（1）首先根据末段联箱组1/3的外形尺寸及本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种大型转炉余热锅炉汽化烟道使用后期检修、局部更换工艺，其特征在于，包括下述步骤：（一）设计及制作需要更换的烟道短节（1）依照余热锅炉现场漏水、容易损坏部位全部涵盖，工厂便于制作，现场便于组对、安装的原则，确定待更换的烟道短节位置及高度，包含进水联箱插管容易疲劳漏水很难处理部位，绘制待更换的烟道短节图纸；（2）按照绘制的烟道短节图纸，加工制作待更换的烟道短节；（二）切除烟道疲劳漏水部分（1）将末段烟道整体顶升400‑450mm，确定最佳位置后将联箱进水口切断，然后用盲板封堵；（2）从检修门进入烟道内部，满铺搭设焊接平台；利用激光经纬仪复测末段烟道下联箱平面度，不大于10mm，以此为基准，根据待更换的烟道短节图纸，画出末段烟道受热管水平切割线及50mm检查线，切割线打上样冲眼，留5mm坡口机加工余量；（3）末段烟道进水联箱受热管组分3‑4块切除，使用最少4台坡口机加工末段烟道坡口，用激光经纬仪检查坡口平面度不大于2mm；（三）现场安装烟道短节（1）根据末段联箱组1/3的外形尺寸及重量，再次核实安装位置及通道的空间，利用卷扬、倒链、将烟道短节运至安装空间；（2）吊装，吊装空间允许时，烟道短节整体吊装；吊装空间不足时，将烟道短节分为三个扇形块分别吊装，再组对安装；（3）装配末段烟道联箱组，受热管间隙2‑4mm，错边量小于1mm，氩弧焊焊接，射线探伤合格；现场分段焊接时，将末段烟道抬高400‑450mm，保证下部有焊接空间；（4）新、旧受热管组装配，受热管间隙2‑4mm，错边量小于1mm，对称进行氩弧焊接受热管，焊缝余高0.5‑1mm，100%射线合格后，装配焊接垂直段的板条；（5）对末段联箱法兰部位耐火浇注料进行恢复；（6）拆除装配平台，恢复末段烟道及主烟道的连接，与系统同时进行水压试验。...

【技术特征摘要】
1.一种大型转炉余热锅炉汽化烟道使用后期检修、局部更换工艺，其特征在于，包括下述步骤：（一）设计及制作需要更换的烟道短节（1）依照余热锅炉现场漏水、容易损坏部位全部涵盖，工厂便于制作，现场便于组对、安装的原则，确定待更换的烟道短节位置及高度，包含进水联箱插管容易疲劳漏水很难处理部位，绘制待更换的烟道短节图纸；（2）按照绘制的烟道短节图纸，加工制作待更换的烟道短节；（二）切除烟道疲劳漏水部分（1）将末段烟道整体顶升400-450mm，确定最佳位置后将联箱进水口切断，然后用盲板封堵；（2）从检修门进入烟道内部，满铺搭设焊接平台；利用激光经纬仪复测末段烟道下联箱平面度，不大于10mm，以此为基准，根据待更换的烟道短节图纸，画出末段烟道受热管水平切割线及50mm检查线，切割线打上样冲眼，留5mm坡口机加工余量；（3）末段烟道进水联箱受热管组分3-4块切除...

【专利技术属性】
技术研发人员：张彦丰，史良，王忠臣，王伟伟，郭志辉，刘贵彬，王海军，李玉成，蔡晓峰，张小辉，郑琳，刘瑞林，白建民，许玉红，王会生，李俊，汪海东，马宏智，
申请(专利权)人：迁安首钢设备结构有限公司，张彦丰，
类型：发明
国别省市：河北,13