BGL气化炉上法兰内表面堆焊层开裂的在线停车修复方法

技术领域

本发明涉及BGL气化炉上法兰内表面堆焊层开裂的在线停车修复方法，属于煤气化领域。

背景技术

BGL气化炉是一种气化效率高的一种煤炭气化炉；在BGL气化炉的上封头通过焊接方式焊接有与过渡仓连接的上法兰，在气化炉上法兰内表面设有提高母材耐腐蚀性的堆焊层。BGL气化炉运行过程中由于气化炉内温度波动梯度较大，在粗煤气的作用下导致气化炉上法兰内表面的堆焊层产生无规则的热裂纹，热裂纹降低堆焊层的耐腐蚀性。

为了防止裂纹在设备运行期间进一步扩展，大修期间需要将气化炉上法兰内表面堆焊层裂纹彻底消除。

在将气化炉上法兰内表面堆焊层热裂纹消除时，由于为了保证经过气化炉上法兰的煤炭均匀的落入BGL气化炉内，气化炉上法兰与BGL气化炉筒体是同心设置的；进而造成在将气化炉上法兰内表面堆焊层热裂纹消除时，如果将气化炉上法兰切割卸下消除热裂纹，气化炉上法兰热裂纹消除后还需重新焊接到BGL气化炉的上封头与过渡仓之间，因气化炉上法兰重量大，重新焊接到BGL气化炉的上封头与过渡仓之间属于吊装作业，存在高空作业的安全隐患，并且不能确保气化炉上法兰与BGL气化炉筒体同心度，会造成经过气化炉上法兰的煤炭不能均匀的落入BGL气化炉内，影响BGL气化炉的气化效率；因此，从施工时间、加工精度、施工费用等多方面综合考虑，对气化炉上法兰内表面堆焊层进行在线停车修复优于将气化炉上法兰切割卸下修复热裂纹。

发明内容

本发明的目的在于提供一种在线停车修复BGL气化炉上法兰内表面堆焊层开裂的一种BGL气化炉上法兰内表面堆焊层开裂的在线停车修复方法。

本发明由如下技术方案实施：BGL气化炉上法兰内表面堆焊层开裂的在线停车修复方法，其包括如下步骤：

步骤1：对气化炉上法兰内表面含裂纹堆焊层采用机械车削处理；

对车削后部位进行100%渗透检测，车削后部位符合NB/T47013-2015标准的Ⅰ级要求；

步骤2：对车削后的气化炉上法兰内表面进行堆焊前预热，

预热温度为120℃；

步骤3：对气化炉上法兰内表面进行堆焊，

焊接方法为SMAW焊接；焊材采用镍基合金焊材，焊条型号为ENiCrMo-3；焊接电流极性为直流正接DCEP；焊接电流为140-160A；焊接电弧电压为22-24V；焊接速度为12-16cm/min；焊接厚度为3mm；气化炉上法兰内表面堆焊后对堆焊表面进行100%PT检测，堆焊符合NB/T47013.5-2015标准的Ⅰ级要求；

步骤4：气化炉上法兰内表面堆焊渗透检测合格后进行消除应力热处理；

步骤5：对消除应力热处理后气化炉上法兰内表面堆焊层增加隔热材料；在气化炉上法兰内表面堆焊层均匀分布点焊不锈钢抓钉，在抓钉上固定耐火隔热材料；在耐火隔热材料表面增加耐磨衬筒。

在步骤1中，采用便携镗孔设备对气化炉上法兰内表面含裂纹堆焊层进行机械车削处理；

便携镗孔设备安装及车削：

1、 以BGL气化炉上法兰密封面为基准，使用百分表调节便携镗孔设备与BGL气化炉上法兰密封面平行，旋转一周对角的平面高度差（百分表读数）保持在 0.1mm 以内；

2、 用框式水平仪精调便携镗孔设备，保证便携镗孔设备在水平面在0.2mm以内；

3、以BGL气化炉上法兰中心为基准，调节便携镗孔设备与密封面同心，同心度小于0.1mm；

4、便携镗孔设备水平和同心调整完成后，连接液压管线，检查便携镗孔设备空转情况；

5、 测量BGL气化炉上法兰需要车削材料的厚度，查找并标记超过预计加工深度尺寸；

6、对BGL气化炉上法兰内表面含裂纹堆焊层及法兰密封面进行车削，进刀量为1-2mm /次；当车削加工进行到最后阶段，（为了控制法兰密封面粗糙度，）法兰密封面每次进刀量为0.1mm，直到将整个密封面车削完成；便携镗孔设备将裂纹全部车完后，断开液压管线，将便携镗孔设备从BGL气化炉上法兰上拆下。

在步骤2中，堆焊前预热采用在BGL气化炉上法兰的内表面均匀铺设电加热带。

在步骤4中，先对气化炉上法兰内表面堆焊从常温以55～100℃/h的升温速率升温到400±5℃，再以55±1℃/h的升温速率升温到600±20℃，并进行3±0.2h的保温，之后再以55±1℃/h的降温速率将温到400±5℃，最后以55～120℃/h的降温速率降温到常温，完成消除应力热处理。

在步骤5中，先在抓钉之间的空隙涂抹并压实固定耐火隔热材料，直至涂抹并压实固定的耐火隔热材料完全覆盖抓钉顶端；再在BGL气化炉内同心固定耐磨衬筒；最后在耐磨衬筒外壁与涂抹并压实固定的耐火隔热材料之间浇筑耐火隔热材料。

在步骤5中，通过点焊均匀分布在气化炉上法兰内表面堆焊层上的不锈钢抓钉间距为200mm。

在步骤5中，涂抹并压实固定的耐火隔热材料及浇筑的耐火隔热材料材质相同；涂抹并压实固定的耐火隔热材料及浇筑的耐火隔热材料整体厚度为100mm；耐火隔热材料的导热系数为2.9w/（m*℃）。

在步骤5中，耐磨衬筒的厚度为5mm，材质为15CrMoR。

本发明的优点：与现有技术相比，解决BGL气化炉上法兰内表面堆焊层裂纹处理问题；BGL气化炉上法兰内表面堆焊层裂纹处理后重新进行焊接满足现场工艺使用要求；结合BGL气化炉工况将上法兰内表面堆焊层材质由奥氏体不锈钢，提升为耐热、耐高温、抗裂性更好的镍基合金；在BGL气化炉上法兰内表面堆焊层上焊接爪钉，固定导热系数低的耐火隔热浇注料；为了防止耐火材料被破坏，增加一层耐磨衬筒，相较于将气化炉上法兰切割卸下消除热裂纹节省时间，性价比高。

附图说明

图1为修复后的BGL气化炉上法兰剖视图。

具体实施方式

实施例1：BGL气化炉上法兰内表面堆焊层开裂的在线停车修复方法，其包括如下步骤：

步骤1：对气化炉上法兰内表面含裂纹堆焊层采用机械车削处理；

具体为采用便携镗孔设备对气化炉上法兰内表面含裂纹堆焊层进行机械车削处理；其中，便携镗孔设备安装及车削：

1、 以BGL气化炉上法兰密封面为基准，使用百分表调节便携镗孔设备与BGL气化炉上法兰密封面平行，旋转一周对角的平面高度差（百分表读数）保持在 0.1mm 以内；

2、 用框式水平仪精调便携镗孔设备，保证便携镗孔设备在水平面在0.2mm以内；

3、以BGL气化炉上法兰中心为基准，调节便携镗孔设备与密封面同心，同心度小于0.1mm；

4、便携镗孔设备水平和同心调整完成后，连接液压管线，检查便携镗孔设备空转情况；

5、 测量BGL气化炉上法兰需要车削材料的厚度，查找并标记超过预计加工深度尺寸；

6、对BGL气化炉上法兰内表面含裂纹堆焊层及法兰密封面进行车削，进刀量为1-2mm /次；当车削加工进行到最后阶段，（为了控制法兰密封面粗糙度，）法兰密封面每次进刀量为0.1mm，直到将整个密封面车削完成；便携镗孔设备将裂纹全部车完后，断开液压管线，将便携镗孔设备从BGL气化炉上法兰上拆下；

对车削后部位进行100%渗透检测，车削后部位符合NB/T47013-2015标准的Ⅰ级要求；

步骤2：对车削后的气化炉上法兰内表面进行堆焊前预热，堆焊前预热采用在BGL气化炉上法兰的内表面均匀铺设电加热带；预热温度为120℃；

步骤3：对气化炉上法兰内表面进行堆焊，焊接方法为SMAW焊接；焊材采用镍基合金焊材，焊条型号为ENiCrMo-3；焊接电流极性为直流正接DCEP；焊接电流为140-160A；焊接电弧电压为22-24V；焊接速度为12-16cm/min；焊接厚度为3mm；气化炉上法兰内表面堆焊后对堆焊表面进行100%PT检测，堆焊符合NB/T47013.5-2015标准的Ⅰ级要求；

步骤4：气化炉上法兰内表面堆焊渗透检测合格后进行消除应力热处理；先对气化炉上法兰内表面堆焊从常温以55～100℃/h的升温速率升温到400±5℃，再以55±1℃/h的升温速率升温到600±20℃，并进行3±0.2h的保温，之后再以55±1℃/h的降温速率将温到400±5℃，最后以55～120℃/h的降温速率降温到常温，完成消除应力热处理；

步骤5：如图1所示，对消除应力热处理后气化炉上法兰1内表面堆焊层2增加隔热材料；在气化炉上法兰内表面堆焊层均匀分布点焊不锈钢抓钉3，通过点焊均匀分布在气化炉上法兰内表面堆焊层上的不锈钢抓钉间距为200mm；在抓钉上固定耐火隔热材料4，在抓钉之间的空隙涂抹并压实固定耐火隔热材料4，直至涂抹并压实固定的耐火隔热材料4完全覆盖抓钉3顶端；在耐火隔热材料表面增加耐磨衬筒5，耐磨衬筒5的厚度为5mm，材质为15CrMoR，耐磨衬筒5通过支撑6同心固定在BGL气化炉上法兰内；支撑6一端与BGL气化炉上法兰1内表面焊接，支撑6另一端与耐磨衬筒5外表面焊接；支撑6安装在气化炉上法兰内表面上下各4件，均布分布；在耐磨衬筒5外壁与涂抹并压实固定的耐火隔热材料4之间浇筑耐火隔热4材料，涂抹并压实固定的耐火隔热材料4及浇筑的耐火隔热材料材4质相同；涂抹并压实固定的耐火隔热材料4及浇筑的耐火隔热材料4整体厚度为100mm；耐火隔热材料4的导热系数为2.9w/（m*℃）。