二次再热锅炉汽水分离器消旋装置

摘要

本发明提供了一种二次再热锅炉汽水分离器消旋装置。主要解决了采用高等级耐热钢材质的汽水分离器中的消旋装置固定钢板与输水管的角焊缝存在开裂现象的问题。所述的套管（1）与四个连接钢板（2）的一端分别焊接固定，四个连接钢板（2）另一端分别相对应焊接固定钢板（3），所述的固定钢板（3）呈弧形与管接头（4）内壁贴合支撑，所述的四个连接钢板（2）在套管（1）上两两相隔90°布置，并垂直于套管（1）外表面焊接固定，所述的套管（1）上设置有2‑4条应力释放槽。具有设计结构简单、易加工实现的特点，其巧妙的利用人工开设应力释放槽的方式来缓解接头拘束应力集中的情况，彻底消除了开裂隐患。

权利要求

1.一种二次再热锅炉汽水分离器消旋装置，包括套管（1）、连接钢板（2）、固定钢板（3），其特征在于， 所述的套管（1）与四个连接钢板（2）的一端分别焊接固定，四个连接钢板（2）另一端分别相对应焊接固定钢板（3），所述的固定钢板（3）呈弧形与管接头（4）内壁贴合支撑，所述的四个连接钢板（2）在套管（1）上两两相隔90°布置，并垂直于套管（1）外表面焊接固定，所述的套管（1）上设置有2-4条应力释放槽。

2.根据权利要求1所述的二次再热锅炉汽水分离器消旋装置，其特征在于， 所述的套管（1）上设置有4条应力释放槽。

3.根据权利要求1所述的二次再热锅炉汽水分离器消旋装置，其特征在于， 所述的应力释放槽长度不小于连接钢板（2）的长度；且应力释放槽长度不大于套管（1）长度的三分之二。

4.根据权利要求1-3任一项所述的二次再热锅炉汽水分离器消旋装置，其特征在于， 所述的应力释放槽的开槽内端部设置有止裂孔，止裂孔直径为16mm。

说明书

二次再热锅炉汽水分离器消旋装置

技术领域

[0001] 本发明涉及二次再热锅炉汽水分离器消旋装置。

背景技术

[0002] 汽水分离器是锅炉启动过程中锅炉给水与饱和蒸汽分离的重要装置，其中消旋装置本身是刚性焊接的结构件，与输水出口管组焊成一体，对锅炉给水和蒸汽起到了导流、消旋和分离作用，它的好坏直接会影响汽水分离效果以及对下部贮水箱的流体冲击和震动情况而至关重要。

[0003] 结合某二次再热锅炉项目制造经验，采用高等级耐热钢材质的汽水分离器中的消旋装置固定钢板与输水管的角焊缝存在开裂现象，即使焊后经历PWHT也无法消除和改善。

[0004] 此装置设计本身就是一种刚性固定的焊接结构；制造时，将固定钢板预先焊在管内壁上(相当于预焊件的作用)，受结构和形状限制，此时单面角焊缝背部无法全熔透(即存在开口效应)，而当消旋装置在焊到固定钢板中心上时，因材料本身要求加热温度较高(≥200℃)，且焊接过程中熔池不断地经历高温放热、散热过程，但因固定钢板的厚度和升、降温速度与管接头差异较大，在往复热应力作用下，对固定钢板与管接头的角焊缝形成较大的拉应力；另外，因消旋装置材质(12Cr1MoV)等级较高、成分复杂，其与输水出口管(SA-
182F91)焊接属于异种钢角焊缝焊接，并处在结构狭小、空间闭合而导致拘束应力集中过大的状态，其他焊缝均为同种钢材料的对接接头。当局部接头应力集中且焊后，即便是经历PWHT也无法通过形变而得到有效释放，拘束状态依然无法缓解和得到改善，最终累加到临界值而造成此角焊缝破坏。

发明内容

[0005] 本发明的目的是为了解决上述现有技术存在的问题，进而提供一种二次再热锅炉汽水分离器消旋装置，在不改变消旋装置的主体结构和使用功能的前提下，仅对局部的设计结构进行调整，以便通过工件形变来缓解和改善局部接头应力集中情况，用以消除开裂隐患情况，有效保障了产品的使用性能和运行安全。

[0006] 本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

[0007] 一种二次再热锅炉汽水分离器消旋装置，包括套管、连接钢板、固定钢板，所述的套管与四个连接钢板的一端分别焊接固定，四个连接钢板另一端分别相对应焊接固定钢板，所述的固定钢板呈弧形与管接头内壁贴合支撑，所述的四个连接钢板在套管上两两相隔90°布置，并垂直于套管外表面焊接固定，所述的套管上设置有2-4条应力释放槽。

[0008] 进一步的，所述的套管上设置有4条应力释放槽。

[0009] 进一步的，所述的应力释放槽长度不小于连接钢板的长度；且应力释放槽长度不大于套管长度的三分之二。

[0010] 进一步的，所述的应力释放槽的开槽内端部设置有止裂孔，止裂孔直径为16mm。

[0011] 本发明的有益效果是：在不变更材料和规格及主体结构的前提下，仅对套管结构做局部细微改变，仅增加了单个中心管的气割和修磨工序，且其加工过程对产品成本增加微乎其微。当使用此改进后的结构后，明显改善了局部接头应力集中情况，顺利通过了各阶段的无损检测过程，从源头上彻底消除了开裂隐患情况，有效保障了产品的使用性能和运行安全。

附图说明

[0012] 图1为二次再热锅炉汽水分离器消旋装置开两条应力释放槽的结构示意图。

[0013] 图2为二次再热锅炉汽水分离器消旋装置开四条应力释放槽的结构示意图。

[0014] 图3为开有应力释放槽的套管侧面视图。

具体实施方式

[0015] 下面将结合附图对本发明做进一步的详细说明：本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式，但本发明的保护范围不限于下述实施例。

[0016] 如图1-图3所示，本实施例所涉及的一种二次再热锅炉汽水分离器消旋装置，包括套管1、连接钢板2、固定钢板3，所述的套管1与四个连接钢板2的一端分别焊接固定，四个连接钢板2另一端分别相对应焊接固定钢板3，所述的固定钢板3呈弧形与管接头4内壁贴合支撑，所述的四个连接钢板2在套管1上两两相隔90°布置，并垂直于套管1外表面焊接固定，所述的套管1上设置有2-4条应力释放槽，可采用机械加工或气割修磨预置出应力释放槽，以便在焊接和PWHT过程中通过形变来传导并释放拘束应力，在保证刚性固定、使用性能和产品安全运行的条件下，有效缓解接头拘束应力集中的现状，彻底消除了开裂隐患。

[0017] 作为本发明的一个实施例，优选的，如图3所示，所述的套管1上设置有4条应力释放槽。

[0018] 作为本发明的一个实施例，如图3所示，所述的应力释放槽长度不小于连接钢板2的长度；且应力释放槽长度不大于套管1长度的三分之二。

[0019] 作为本发明的一个实施例，如图3所示所述的应力释放槽的开槽内端部设置有止裂孔，止裂孔直径为16mm，开槽加工方式可采用机械加工或气割修磨完成。

[0020] 具有设计结构简单、易加工实现的特点，其巧妙的利用人工开设应力释放槽的方式来缓解接头拘束应力集中的情况，彻底消除了开裂隐患。

[0021] 以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，这些具体实施方式都是基于本发明整体构思下的不同实现方式，而且本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。