图 3
一、工程简介
华能德州电厂#6锅炉采用德国生产的66万千瓦煤粉锅炉，于2002年10月份投产，投入运行约4.4万小时。因设计原因，炉膛温度过高，结焦严重且频繁掉焦，从而导致锅炉频繁启停，在高温过热器出口集箱外数的第一个管座两次出现疲劳裂纹而发生泄漏，业主计划在2015年5月份对高过管座存在的问题进行改造，从而避免高过角焊缝的频繁泄漏，提高锅炉运行的安全性。高过出口集箱的左右两侧上数第一排管座共计128个，在距离集箱中心线1030mm开始至集箱管座角焊缝之间管段全部进行更换，更换新管材质为SA-213T91，规格为φ44.45×5.08；集箱材质为SA-335P91，规格为φ508×70，业主要求现场坡口加工作业完全采用机械方式。改造设计详见下图1、图2。
图1
图2
二、重点难点
1、 操作空间狭小
由于此项目是维修改造工程，炉膛内的操作空间狭小，身材瘦小的人勉强通过，身体活动受限。此外，顶棚大包内温度高达40℃且散热不好，空气流通不畅，现场施工条件非常恶劣，详见图 3、图4。
2、管座坡口机械加工难度大
2.1、施工现场工况条件恶劣，无法使用大型机加设备和配套刀具。
2.2、P91材料强度、硬度高，在机械加工过程中，由于加工硬化，进一步加剧作业的难度。
2.3、P91材质导热系数低，加工过程中热量一般集中在切削表面和刀头上，易产生刀头过烧现象，即普通刀具不适用。
图 4
图5 坡口详图
图6 加工合格坡口
3、原始焊缝不易加工
3.1、集箱管孔内部有焊瘤，专用坡口机固定不牢靠，不利于机械作业。
3.2、由于要将原始焊缝去除干净，露出原始母材，导致加工坡口的宽度、深度、工作量和加工周期都有所增加。
3.3、原始焊缝经过多年的高温运行，大部分焊缝硬度高达350HB（正常值180-270HB），在此基础上加工坡口，对坡口机设备和刀具要求很高。
4、焊接难点
4.1、操作空间狭小，工人身体活动受限，焊接难度和劳动强度极大。
4.2、管座角焊缝焊接时，如何做好背面充氩是一大难点。
4.3、接管与接管之间仅有10mm的净距离，焊接时严重障碍，不易操作。
4.4、管座角焊缝返修难度同样也大、劳动强度也高，务必保证焊缝一次合格率达到99%以上。 5、焊后热处理难点
5.1、在厂内制造的集箱均为进炉整体热处理，现场只能采用局部电加热热处理，热处理效果不易保证。
5.2、局部热处理采用陶瓷电加热绳对筒身环向缠绕，需要的电加热绳数量多，缠绳工作量，而且由于空间受限，直接导致缠绳难度加大。
5.3、热处理时要求保温效果良好，保温棉的包扎作业也存在一定的难度。
5.4、在集箱筒体6点钟方向，由于自重原因，电加热绳不能很好的与集箱紧密接触。
三、专用工具