鍋筒是鍋爐重要的受壓元件，它連接上升管與下降管組成循環回路，同時接受省煤器來的給水，還向過熱器輸送飽和蒸汽，它是加熱、蒸發、過熱這三個過程的連接點。一般容量愈大，則鍋筒壁上下側的溫差愈大，材料承受的熱應力愈大。特別是鍋筒的整個制造環節，從原材料下料，到產品入庫，關鍵工序必須嚴格控制，重要環節嚴格檢查。使每一臺產品質量符合ASME法規、符合IS09001質量管理體系。以300 MW鍋筒為例，探討和分析300 MW以上鍋筒的制造質量控制。
1、材料投產
原材料進入車間，嚴格檢查領料單和材質單等原始出庫憑證，核對訂貨號是否與生產計劃一致，材料牌號、規格與圖樣規格是否相符，檢查實物標記，核對檢驗編號，材質牌號、材料規格等與出庫單據提供的項目是否相等。鍋筒是由封頭、筒節、下降管、給水管及各種規格的小管接頭組成。其中簡體材料為SA - 299，下降管、給水管為20MnMo，標準化學成分和機械性能。應符合標準規定。富通新能源生產銷售生物質鍋爐，生物質鍋爐主要燃燒顆粒機、木屑顆粒機壓制的生物質顆粒燃料，同時我們還有大量的楊木木屑顆粒燃料和玉米秸稈顆粒燃料出售。
2、筒體、封頭壓制成型的質量分析
2.1氣割質量
封頭鋼板首先氣割成圓，然后沖壓成型。筒節鋼板定尺來料，半片瓦片懸在壓制成型后切割余量。由于板材較厚，對切割技術要求較高，下料時已采取了嚴格的措施控制切割質量。鋼板切割處兩面氧化皮等附著物清理干凈，避免氧化皮熔渣飛濺阻塞割嘴，防止割槍回頭燒損切割表面。通過嚴格控制得到了比較光滑的切割面。切割面的粗糙度符合標準要求。
2.2加熱沖擊
鋼板壓制過程中，作縱、橫向串動，圓弧壓彎在模具的接頭部位易出現擠壓突棱。因此，壓坑深度是指相對尺寸而言，即瓦片最高擠壓突棱和最低壓痕之差。
一般情況下，把局部棱角磨掉，圓滑過渡，目視檢查凸凹部位無明顯界線即可認為合格。
3、組裝、焊接
鍋筒主要件的焊接，包括封頭、人孔、加強焊縫、簡體縱縫、環縫、下降管接頭焊縫等，因此，必須對坡口準備、焊材選用、焊接預熱、后熱等工藝過程進行控制。
3.1坡口準備
封頭和筒節窄間隙焊環縫坡口用立車或邊緣車床加工成型，縱縫坡口面的氣割余量用銑床加工，因此，焊接過程必須隨時檢查焊縫成型，調節焊道長度和層數，控制焊縫金屬處于同一深度，保證焊縫蓋面連續焊接以便獲得優質焊縫。對坡口面應消除鋼板可能存在的分層而導致的隱患發展，以避免焊接過程中引起焊縫撕裂和缺陷擴展，坡口加工完成后均進行磁粉檢查。簡體下降管開孔是采用半自動氧一乙炔切割，砂輪打磨，磁粉探傷。
3.2焊材選取
鍋筒材料SA - 299，環縫封底焊縫、管接頭角焊縫等手工電弧焊，選用焊條E7018 - Al，使用時可以從焊條尾部涂字標記直接鑒別出牌號。
鍋筒縱、環焊縫和封頭人孔加強堆焊焊縫是采用自動焊方法，選用焊劑為SJ101．應呈細小圓形灰色顆粒狀，這可以從外觀特征和焊劑包裝上的牌號標記直接識別。
焊絲選用S3Mo，規格∮4 mm，焊絲選取是重點，因為直徑相同、顏色和挺度接近或相同的焊絲品種很多，現場無法從外觀特征鑒別焊絲牌號。所以焊絲使用之前，首先查閱材質證明，核對焊絲牌號標記，牌號符合要求后，再進行光譜分析，確認無誤，責任者簽字，以保證焊絲選用正確。
3.3預熱、焊接
材料SA - 299，厚度大于76 mm時，焊前應預熱至150℃以上。由于鍋筒縱、環焊縫、下降管焊縫及管接頭角焊縫等坡口尺寸大，填充金屬多，焊接持續時間長。為了保證預熱溫度和層間溫度，鍋筒應有足夠的潛在熱量，在大爐加熱略高于預熱溫度，減緩焊接過程自然冷卻，一般情況，鍋筒每次進行預熱，溫度均控制在190~ 210℃范圍之內，在連續焊接過程中，按照監測層間溫度，當低于150℃時，立即停止焊接，用煤氣噴燒或進爐加熱，恢復到預熱溫度，再行施焊。
鍋筒縱、環焊縫是采用窄間隙埋弧焊焊制而成，施焊過程應重點控制焊接電流、電壓和焊接速度等工藝參數，隨時監視，定時記錄管理，并觀察焊縫成型質量，發現焊道偏離或焊縫深度不均勻應及時調整。焊接連續進行，保證層間溫度不低于150℃，若中間過程停止焊接，應加熱或進爐維持預熱溫度。焊接結束后立即進行150~ 200℃保溫2h后熱處理。
鍋筒下降管角焊縫采用手工電弧焊，由于每一個下降管由2名焊工同時焊接，施焊過程應重點控制接頭部位的成型質量。
兩端焊縫交界處起焊前熔渣必須清理干凈；
兩端接頭焊縫應有15~ 20 mm的疊交長度；
每層疊交焊道的接頭處應錯開15~ 20 mm的距離；
隨時調節焊把角度，使焊條與坡口面處于合適角度，有利于排除熔渣，以保證熔合良好。
由于板厚，坡口深，下降管角焊縫填充金屬多，為了避免焊后產生很大的疊加應力，當焊至一半時，進行一次中間熱處理。
封頭人孔加強焊縫應用埋弧自動焊，由于封頭呈半圓形狀，散熱面積大，雖然連續堆焊，工件冷卻也很快。因此焊接過程應定時測溫，控制層間溫度不低于150℃。
鍋筒上的各種規格的小管接頭和預焊件，在焊接過程中嚴格控制預熱溫度，焊縫成型及焊腳高度。確保無咬邊、弧坑、氣孔等缺陷。
4、焊縫無損檢驗
焊縫在焊后及消除應力熱處理后，分別進行射線探傷、超聲波探傷和磁粉探傷，并在水壓試驗后再進行一次磁粉探傷，根據探傷結果對焊縫質量進行綜合評定。
4.1縱、環焊縫質量
制造廠由于嚴格控制焊接過程，縱、環焊縫質量較好。
4.2下降管、給水管角焊縫質量分析
由于嚴格要求工藝紀律，焊前準備充分，在坡口面堆焊隔離焊縫，消除鋼板分層隱患，焊前預熱、中間熱處理、后熱等一系列過程，控制及時準確，焊接連續進行，一氣呵成，中間倒班或停歇環節，整體進爐恒溫，焊接過程各項工藝參數處于受控狀態，從而保證了下降管和給水管角焊縫的制造質量。
從表1可以看出下降管和給水管角焊縫的質量較好，一次合格率普遍較高，從而保證了下降管和給水管角焊縫的制造質量。
5、焊后熱處理性能分析
300 MW鍋筒為消除焊接應力而進行的焊后熱處理，也是最終熱處理。因此，鍋筒進爐之前，應審查熱處理前的完工資料，特別是焊接工作，包括焊接返修無損檢驗必須全部合格。熱處理過程嚴格執行工藝，熱處理后檢查焊縫機械性能。
消除應力熱處理結束后，鍋筒不再受熱過程影響，金屬性能已經穩定，不再發生變化。
鍋筒縱、環焊縫的焊接工藝和焊接材料相同。因此，做一塊試板，與母材同樣經歷正火、回火和焊后消除應力等熱處理過程，然后割取樣坯加工成試樣進行機械性能檢驗。試驗結果列于表2。
鍋筒焊縫檢驗結果不低于SA - 299的機械性能，符合設計要求。富通新能源生產銷售的生物質鍋爐以及木屑顆粒機壓制的生物質顆粒燃料是客戶們不錯的選擇。
6、鍋筒成品質量
鍋筒制造過程中，對封頭、筒節、下降管、管接頭等零件的加工和組裝實施質量控制已為成品質量奠定了基礎，但是，鍋筒入庫之前，尚需要按下述要求進行總的復查。
6.1審查完工資料
生產過程中及時收集和匯總反映原材料和零部件或產品質量特性的原始單據和質量憑證，包括材料質量證明、無損探傷報告、熱處理報告、機械性能報告及檢驗記錄。報告及記錄準確齊全。
6.2外觀檢查
鍋筒表面，包括鋼板、縱環焊縫、管接頭角焊縫，拉筋板等部位，出現傷疤或尖銳劃傷等缺陷，均進行砂輪打磨，使之圓滑過渡。鍋筒筒節、封頭、管接頭標記齊全。
6.3水壓試驗
鍋筒消除應力熱處理和機械性能檢驗合格后進行水壓試驗，見表3。
水壓試驗執行ASME法規按1.5倍工作壓力試驗，檢查無滲漏，水壓合格。
7、結束語
今后我國電站鍋爐發展趨勢為大容量、高參數，因此對產品質量要求更加嚴格，檢驗項目更加細化。
