高炉冲渣泵渐缩管焊接修复技术
摘要：高炉冲渣泵系统是高炉生产当中重要设备之一。渐缩管是高炉冲渣泵与进口管连接的关键部件，如磨损造成漏水泄压，直接影响高炉生产。因泵房内蒸汽较大，检修空间狭小，焊接修复难度非常大。通过认真分析研究 ,编制了切实可行的焊接工艺 , 使焊接修复获得成功。
关键词：渐缩管 泄漏 焊接修复
随着企业的快速发展，设备的正常运行是完成生产任务的关键。高炉冲渣泵系统是高炉生产当中重要设备之一。因水渣冲刷，管道内流速快，造成渐缩管因磨损漏水泄压，直接影响高炉生产。如果利用检修时间更换渐缩管至少需要12小时以上，而且是在具备检修条件的情况下。一件成品渐缩管加上法兰价值一万元以上，看似一个简单部件，但在现场检修安装中受环境，空间，位置等因素限制，每次检修更换都很困难，检修效果也不理想。为不影响生产，唯一的方法就是进行焊接修复，通过对渐缩管的结构分析及检修现场的观察，制订焊接工艺，在不停泵，不停机的情况下进行修复，设备运行正常。
一、 存在的问题与分析
冲渣管内介质水渣含量高达30%，泵进口压力0.3--0.7Mpa，水温80度，又加之长期冲刷，造成渐缩管法兰根部磨损而漏水，冲渣泵进口管都在地平面以下约6米，检修作业空间受到很大限制，渐缩管一但漏水焊补修复非常困难。高炉冲渣泵渐缩管实物结构如图1所示
主要原因：
1.即使停泵处理会造成3座高炉出干渣，影响面非常大，而管压不会丝毫减小，因渣池水位高，又加之进口阀因冲刷而关不严。
2.上水总管水停泵后，总管内存水也将流入最低点（进口管渐缩管）。
3.由于水温高达80度泵房内蒸汽较大，检修空间狭小，焊接环境较差，给检修工作造成困难，所以漏水焊补难度大。
图1 高炉冲渣泵渐缩管实物结构
二、 制订方案、措施
分析现场实际情况，采用强制挤压法堵漏，减小外泄压力到最小，首先，根据渐缩管法兰根部泄漏形状大小，采用锥状或起子状自制工具，用布将漏点强制堵塞泄漏处，然后，用引流法将存水排出，以利于施焊。根据渐缩管两端法兰大小放样下料，制作渐缩管半成品，将渐缩管横向分成两半，将一半中间开直径40毫米圆孔，并安装阀门，先将减缩管与法兰两端点固，余水从底部孔流出，然后进行焊接，最后将上半部焊接。
根据渐缩管的结构和生产条件，应采用设备简单，操作方便，适应性强的焊接方法。因此选用在焊接修复中应用广泛的焊条电弧焊。由于措施方法得当，焊接后经检验无漏水。用此方法修复渐缩管能降低劳动强度，节约资金，使用效果好，创造经济效益明显，值得推广应用。
三、修复工艺及操作技巧
1、焊接性分析
渐缩管材质Q345钢(16Mn)，属于低合金高强度结构钢，具有较好的焊接性。焊接时易出现的主要问题：
1)热影响区淬硬倾向。
2在焊缝金属和热影响区产生冷裂纹。
为了保证焊接质量，选用抗裂性能好的碱性焊条E5015。渐缩管法兰处温度70至80度，对于焊接是有利的，不用预热。
2、焊前准备
1)渐缩管放样制作
渐缩管采用材质16Mn钢展开放样下料，再卷制成型。 检查渐缩管的尺寸是否符合要求，如不符合要求手工校正至要求尺寸以渐缩管两边法兰尺寸为准。
2)开引流孔
在渐缩管中间250毫米处开直径40毫米引流孔，安装阀门以利于排出存水。
3)打磨除锈
将法兰两端用角向磨光机进行仔细打磨油污，再用丙酮清洗干净，呈金属光泽。
4 )坡口制备
用角向磨光机在渐缩管两端开单边V型坡口，坡口角度40-50度，钝边1-2毫米。
5)焊机选择
选用zx7-400焊机,直流反接。
6)焊条的选择及使用
选用低氢型E5015焊条，焊条烘干温度350—400度，烘干1-2小时，烘干焊条放在保温桶内，随用随取，保持干燥。
7)注意事项：
（1）现场作业情况复杂，必须有监护人，保护焊工的安全。
（2）作业空间狭小，注意通风换气。
（3）加强防护，防止焊工触电。
3、焊接工艺及操作技术
1)焊接工艺参数
根据焊件厚度，焊接层数选择4层。
焊接层数 焊条型号 焊条直径（mm） 焊接电流 A 电弧电压V 极性
打底焊(1) E5015 3.2 90-110 21-24 直流反接
填充焊（2.3) E5015 3.2 90-120 21-24 直流反接
盖面焊（4） E5015 3.2 90-120 21-24 直流反接
2)焊接方法与焊接顺序
先焊渐缩管下半部，后焊上半部，底部积水可从引流孔流出，水较多时用布将水挡住，将水排出再进行施焊。
3)焊接技术要领
（1）第一层打底焊
采用断弧法操作，逐点将铁水送到坡口根部，灭弧时间要短，接弧位置准确，确保焊透。
（2）第二三层填充焊
施焊前，仔细清理前一道焊缝熔渣及飞溅，特别注意死角处熔渣清理，采用连弧法操作，自下而上进行施焊，层间温度保持在100-150度。
（3） 第四层盖面焊
施焊前，仔细清理前一道焊缝熔渣及飞溅，特别注意死角处熔渣清理，采用连弧法操作，焊条横向锯齿型摆动，前进速度一致，适当放慢焊速，使熔池缓慢凝固，以利于氢的析出，避免产生淬硬组织出现，自下而上施焊，收弧时填满弧坑。
（4） 在新渐缩管与旧渐缩管之间用棉布加以填充，水渣流过后，能很好起到缓冲作用，水渣堆积夹层起耐冲刷，对渐缩管起到保护作用使用周期更长。
四、焊后检验
施焊后，外观检查焊缝成型良好，焊波均匀，焊道宽窄整齐，焊缝过渡圆滑，外观尺寸符合要求。并且无裂纹，夹渣，气孔等焊接缺陷。运行使用正常，无漏水现象 。
五、结论
1.通过对冲渣泵渐缩管成功修复设备运行正常，其余两台冲渣泵渐缩管也采用此方法，进行修复，运行至今未发生泄漏。
2. 在不停泵情况下，省时省力，节能降耗，增加效益。
3. 此方法修复后，使用周期比原来延长一倍，效果明显。
4. 此方法在高炉冲渣管道弯头等焊补修复中得到了很好的应用。
参考文献；
（1）梁建莉 高压主气调节阀接管焊接修复技术 电焊机 2014年第8期
（2.）苏静 冯辉英 焊条电弧焊在机械维修中的应用 煤矿机械2013年第3期
