锅炉用焊接钢管焊接开孔及检验技术问题探讨

摘要:随着焊接钢管技术质量的提高，越来越多地用到锅炉行业，2012年版的《锅炉安全技术监察规程》（TSG G0001-2012）也将Q235B焊接钢管纳入锅炉用钢管材料，但相关国家标准、行业标准及安全技术规范未明确对焊接钢管焊接开孔及相关检验技术的要求，本文依据有关标准和安全技术规范，结合工程应用实际，以安全为根本出发点，提出了焊接钢管焊接开孔及有关检验技术要点，可供相关设计、安装施工、检验检测等部门参考。

1技术背景

焊接钢管由于生产工艺简单，设备投资少，生产效率高，壁厚均匀，尺寸精度高，表面质量好，能定尺供货（一般定尺6米），成本低于无缝钢管等优点，在我国已广泛应用于汽水输送管道。我国从20世纪60年代就已开始研制用于中低压锅炉的焊接钢管，90年代开始已由几家钢管厂小批量生产中低压电焊锅炉钢管,用于锅炉厂制造锅炉,2012年版的《锅炉安全技术监察规程》（TSG G0001-2012）也将焊接钢管纳入锅炉用钢管材料，但对其钢材牌号、标准编号及适用范围做了限定，规定材料牌号Q235B按GB/T3091《低压流体输送用焊接钢管》生产出厂适用工作压力小于等于1.6MPa且壁温（计算壁温）小于等于100℃时可用于锅炉热水管道。打破了原规程规定在锅炉范围的管道上不允许使用焊接钢管，只能使用无缝钢管的规定。从此在安全技术规范层面改变了我国一直是无缝钢管一统锅炉行业的局面，焊接钢管势必会更多的用到锅炉上面。

2焊接开孔及检验技术要求

在锅炉、锅炉范围内管道和锅炉附属管道（与锅炉同期安装的1000m范围内管道）的制造、安装、改造和维修过程中，不可避免地要开焊接管孔，由于焊接钢管本身就有螺旋焊缝或直焊缝，在实际工程应用中，焊接开孔发生在螺旋焊缝或直焊缝上的几率大大增加。而有关标准和安全技术规范对焊接钢管开孔技术要求并未明确，给相关设计、施工、检验单位造成了一定的困扰，针对焊接钢管焊接开孔及检验技术要求笔者提出以下观点：

2.1集中下降管的管孔不应当开在焊缝上。

集中下降管是重要的承压部件，管孔直径较大，开在焊缝上，容易造成安全隐患，并且在设计、工艺方面，集中下降管避开焊缝布置是完全可行的，因此集中下降管的管孔不得开在焊缝上。

2.2其他焊接管孔亦应当避免开在焊缝及其热影响区上。

在承压部件上开孔，致使筒体结构的连续性遭到破坏，在孔边产生应力集中，同时，筒体上开孔也削弱了其承载能力。焊缝是受压元件的薄弱部位，焊接钢管的焊缝亦是如此，如在焊缝上开焊接管孔，除了焊缝本身存在的残余应力外，又新增了管接头的焊接附加应力，与残余应力叠加，不利于筒体的安全使用。由于焊缝热影响区金属晶粒变粗，力学性能和塑性可能会低于母材，焊接管孔也应避免开在焊缝热影响区上。

2.3如果结构设计不能够避免，必须在焊缝上开孔或开孔补强时，应满足以下要求。

2.3.1应在管孔周围60mm(如果管孔直径大于60mm，则取孔径值)范围内的焊缝经过射线或超声检测合格，确认焊缝合格后，方可进行开孔，开孔后焊缝在管孔边缘上不存在夹渣等焊接缺陷。被补强板覆盖的焊缝应磨平。

2.3.2焊接接头采用全焊透结构。

2.3.3相邻筒节的焊缝中心线间距离（外圆弧长）至少为较厚钢板厚度的3倍，并且不小于100mm。相邻两筒节的螺旋焊缝或直焊缝不能彼此相连，因为焊接时要在相连处焊接起弧或收弧，不易保证焊接质量。若对接处存在较大的尺寸偏差，也将会形成应力集中，不利于安全运行。

2.3.4受压元件主要焊缝及其邻近区域应当避免焊接附

件。如果不能够避免，则焊接附件的焊缝可以穿过主要焊缝，而不应当在主要焊缝及其邻近区域终止。主要受压部件的对接焊缝或拼接焊缝，它的应力状况与受压部件的安全密切相关。主要焊缝焊后将形成焊接残余应力，如在这些主要焊缝上再施焊其他零件，将会产生应力叠加，主焊缝的安全性可能会受到影响。如果焊接附件的焊缝终止于主要焊缝处，由于焊接起弧或收弧处，易产生焊接缺陷，加之焊接应力重叠，不利于保证焊接质量。

3结语

钢管的焊接开孔及检验任何细小问题都可能诱发事故，造成生命财产损失。随着技术发展，焊接钢管质量不断提高，今后锅炉行业使用会越来越多。因此，对锅炉用焊接钢管焊接开孔及检验问题应引起足够的重视，笔者提出是最基本的要求，实际上各相关单位应有更加严格的技术要求。