一種氣化爐看火孔組件及其焊接方法與流程

本發(fā)明屬于化工容器制造技術(shù)領(lǐng)域，涉及氣化爐頂部看火孔組件結(jié)構(gòu)改進(jìn)，適合需保證直線度的觀察管組件。

背景技術(shù)：

某帶內(nèi)件的干煤粉下行水激冷氣化爐，頂端端蓋上的看火孔組件采用傳統(tǒng)的分離式設(shè)計，由低合金端蓋、低合金接管、不銹鋼看火管組成。此組件對制造精度(直線度)、焊接質(zhì)量均要求很高。

氣化爐中看火孔組件原設(shè)計圖如附圖1所示，由接管(低合金鋼)、端蓋(低合金鋼)、看火管(奧氏體不銹鋼)組成。這種設(shè)計結(jié)構(gòu)有兩大問題：

一、接管與端蓋焊接，端蓋再與看火管焊接，這樣很難保證接管內(nèi)孔與看火管的直線度要求，原因如下：首先接管與端蓋焊接時存在較大的焊接變形，焊接完成后很難保證接管的內(nèi)孔與端蓋開孔的直線度；其次，端蓋與看火管焊接后，在焊接變形下也會導(dǎo)致看火管內(nèi)孔與端蓋無法保證直線度的問題。這樣由于兩邊都存在直線度偏差，兩者的偏差積累后更難保證看火孔組件的直線度，隨著直線度偏差增大，會導(dǎo)致看火管失去看火的功效；

二、接管與端蓋為全焊透設(shè)計，由于接管壁厚大且坡口只能在接管一側(cè)開，這種結(jié)構(gòu)形式很難保證焊透，為保證接管焊透則需要在接管一側(cè)開大角度坡口，同時接管與端蓋組裝時預(yù)留較大的間隙，焊接時采用氬弧焊打底的方式，這樣容易造成焊縫根部余高不均勻，且局部地方可能出現(xiàn)根部焊瘤，由于接管尺寸長、內(nèi)孔直徑小且采用斜插形式，很難實現(xiàn)焊接后內(nèi)壁鏜焊根。這樣內(nèi)壁的氬弧焊焊縫余高或焊瘤會阻擋觀火視線。

按原設(shè)計結(jié)構(gòu)，采用現(xiàn)有的制造工藝和焊接工藝很難達(dá)到要求。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于：提出一種氣化爐看火孔組件及其焊接方法，從而有效的保證看火孔組件的直線度，解決了原有技術(shù)存在的直線度不易保證、接管焊透難度大、接管內(nèi)壁焊縫余高對看火視線的影響等難題。

本發(fā)明目的通過下述技術(shù)方案來實現(xiàn)：

一種氣化爐看火孔組件，包括接管、端蓋和看火管，端蓋上具有開孔，接管和看火管具有貫通內(nèi)孔，看火管沿端蓋上開孔穿過端蓋，并沿接管內(nèi)孔插入接管內(nèi)，看火管僅在上端部與接管內(nèi)壁間斷點焊固定，以及在接管與端蓋的焊接坡口處作為接管與端蓋焊接的根部襯墊，與接管與端蓋焊接固定。

作為選擇，看火管與接管內(nèi)孔、端蓋開孔緊密配合，配合間隙不超過0.5mm，進(jìn)一步的配合間隙不超過0.3mm。

作為選擇，接管與端蓋的焊接坡口的根部間隙不小于3mm。

作為選擇，端蓋開孔和接管均傾斜設(shè)置，接管內(nèi)孔斜度與端蓋開孔斜度保證一致。

作為選擇，看火管為奧氏體不銹鋼，接管、端蓋為低合金鋼，接管與端蓋焊接處由鎳基焊材打底，填充和蓋面時采用鎳基焊材或者采用與端蓋或接管相匹配的低合金鋼焊材進(jìn)行焊接。

一種前述氣化爐看火孔組件的焊接方法，依次包括以下步驟：

1)加工接管和端蓋及其開孔，并確定看火管的長度；

2)將看火管穿過端蓋上開孔插入接管內(nèi)孔，在接管與端蓋的焊接坡口處將看火管與端蓋間斷點焊固定；

3)將接管與端蓋的焊接坡口根部間隙調(diào)整至易于施焊的寬度，使得看火管作為接管與端蓋焊接的根部襯墊，在接管與端蓋的焊接坡口處間斷點焊固定看火管和接管；

4)將接管與端蓋焊接起來，焊接時以看火管作為襯墊，看火管為奧氏體不銹鋼，接管、端蓋為低合金鋼，打底焊接時采用鎳基焊接材料，填充和蓋面時采用鎳基焊材或者采用與端蓋或接管相匹配的低合金鋼焊材進(jìn)行焊接；

5)將看火管與接管上端部點焊固定。

作為選擇，接管與端蓋的焊接采用焊條電弧焊，焊接坡口的根部間隙調(diào)節(jié)范圍為不小于3mm。作為選擇，接管與端蓋采用鎳基焊材焊接時起弧位置和收弧位置需錯開，收弧時填滿弧坑。

前述本發(fā)明主方案及其各進(jìn)一步選擇方案可以自由組合以形成多個方案，均為本發(fā)明可采用并要求保護(hù)的方案；且本發(fā)明，(各非沖突選擇)選擇之間以及和其他選擇之間也可以自由組合。本領(lǐng)域技術(shù)人員在了解本發(fā)明方案后根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)和公知常識可明了有多種組合，均為本發(fā)明所要保護(hù)的技術(shù)方案，在此不做窮舉。

本發(fā)明的有益效果：通過改進(jìn)原設(shè)計結(jié)構(gòu)，將看火孔由原來的對接式改為一體式，同時將不銹鋼看火管作為低合金接管的根部襯墊這樣一種一體化設(shè)計，在保證焊透的前提下，又能提高裝配精度，有效保證看火孔的直線度；焊接工藝方面，采用鎳基焊材打底，填充和蓋面時采用鎳基焊材或者采用與端蓋或接管相匹配的低合金鋼焊材進(jìn)行焊接。可有效防止裂紋，降低焊接難度，防止看火孔中存在焊瘤等缺陷。

附圖說明

圖1是現(xiàn)有技術(shù)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是圖2中Ⅰ放大圖；

其中1為接管、2為端蓋、3為看火管、4為接管與端蓋焊縫、5為看火管與端蓋焊縫、6為接管與看火管點焊固定。

具體實施方式

下列非限制性實施例用于說明本發(fā)明。

如附圖2、3所示，圖3中接管與端蓋焊縫4處的數(shù)字標(biāo)記1、2、3、4、5、6、n表示焊道順序。本專利對看火孔組件原設(shè)計結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)，可解決直線度問題。具體為：接管1內(nèi)孔以及端蓋2的開孔直徑為看火管3的外徑+(0.1-1mm)。增加看火管3的長度，使看火管3穿過端蓋2開孔插入接管1內(nèi)孔，使看火孔組件成為一體式結(jié)構(gòu)。這樣，看火通道為看火管3的內(nèi)徑，大大提高對直線度的要求。

本專利還進(jìn)一步對焊接結(jié)構(gòu)、焊接方法進(jìn)行改進(jìn)，不僅可有效保證看火管的直線度，而且可保證接管根部焊透，同時可預(yù)防接管內(nèi)壁焊縫余高阻擋看火視線的問題。具體步驟如下：

(1)根據(jù)設(shè)計要求，加工接管1及其內(nèi)孔，端蓋2及其開孔，并確定看火管3的長度；

(2)將看火管3穿過端蓋2開孔插入接管1內(nèi)孔，在接管與端蓋的焊縫4處將看火管3與端蓋2點焊固定，即圖2中Ⅰ放大圖，圖3中的打底焊道2位置(僅間斷點焊)；

(3)將接管1與端蓋2的焊接坡口根部間隙調(diào)整至易于施焊的寬度，使得看火管3作為接管1與端蓋2焊接的根部襯墊，點焊固定看火管3和接管1，即圖3中打底焊道1位置(僅間斷點焊)；

(4)將接管1與端蓋2焊接起來，焊接時以看火管3作為襯墊，由于看火管3為奧氏體不銹鋼，接管1、端蓋2為低合金鋼，因此打底焊接時采用鎳基焊接材料，填充和蓋面時可采用鎳基焊材，也可采用與端蓋2或接管1相匹配的低合金鋼焊材進(jìn)行焊接。

(5)將看火管3與接管1上端部點焊固定，圖2中標(biāo)記6。

所述步驟(1)中，接管1加工后的內(nèi)孔斜度與端蓋2開孔斜度要保證一致。

所述步驟(2)中，看火管3要與接管1內(nèi)孔、端蓋2開孔緊密配合，配合間隙不超過0.5mm，進(jìn)一步的配合間隙不超過0.3mm；

所述步驟(3)中，接管1與端蓋2的焊接坡口間隙根據(jù)后續(xù)的焊接方法確定，調(diào)整至能保證根部焊縫容易施焊的寬度。后續(xù)焊接方法優(yōu)選焊條電弧焊，根部間隙調(diào)節(jié)范圍為不小于3mm。

所述步驟(4)中，打底焊接時，采用小焊接線能量，所確定的焊接參數(shù)須保證不焊穿看火管3。

以開陽氣化爐頂部燒嘴看火孔進(jìn)行說明，改進(jìn)后的看火孔結(jié)構(gòu)如附圖2、3所示，具體實施步驟如下：

1、按附圖2機加工接管1、端蓋2、看火管3；

2、按附圖3對接管1、端蓋2、看火管3進(jìn)行裝配并點焊固定(焊道1、2位置點焊)，裝配時注意調(diào)整接管1、端蓋2焊接坡口根部間隙至6mm；

3、采用直徑為φ3.2mm的鎳基焊條焊接附圖3中Ⅰ放大圖中的打底焊道1和打底焊道2，焊接時起弧位置和收弧位置需要錯開，為防止鎳基焊材焊接產(chǎn)生弧坑裂紋，收弧時一定要填滿弧坑；若有目視發(fā)現(xiàn)的裂紋，采用打磨方式去除；

4、打磨焊縫，對焊縫進(jìn)行100％PT檢查，確認(rèn)鎳基焊縫無裂紋存在；

5、采用直徑φ4.0mm的低合金鋼焊條焊接焊道3、焊道4、焊道5；

6、采用直徑φ5.0mm的低合金鋼焊條進(jìn)行填充、蓋面，即焊接焊道6至焊道n；

7、打磨焊縫，按要求對焊縫進(jìn)行無損檢測；

8、采用直徑φ3.2mm的鎳基焊條對看火管3上端與接管1內(nèi)壁進(jìn)行間斷點焊固定(此處一定不能整圈焊，間斷焊有利于設(shè)備運行時接管與看火管間隙中空氣排出)。

以上方案在開陽氣化爐頂部燒嘴座上成功運用，徹底解決了看火孔組件直線度問題，內(nèi)壁焊瘤問題。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。