65吨小时蒸汽锅炉胀接施工工法.doc
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1、65吨/小时蒸汽锅炉胀接施工工法1.前言2006年3月我公司哈萨克项目部中标哈萨克扎纳诺尔第三油气处理厂主装置安装任务,其中包含3台65吨/小时蒸汽锅炉安装任务。锅炉工作压力2.6Mpa,过热蒸汽出口温度400,产汽量65吨/小时。每台锅炉胀接炉管根数是1198根。经过三台锅炉的锅筒安装、炉管胀接、试压和成功投产试运行过程,逐步积累总结出65吨/小时蒸汽锅炉胀接施工工法。经过三台锅炉的安装检验,证实本工法技术可行,施工效率较高。2.工法特点本工法炉管胀接采用内径控制法;炉管打磨采用电动打磨机,炉管胀接采用电动胀管机。内径控制法的特点是测量数据较多,胀接前要分别测量炉管的内径、外径,锅筒管孔的内
2、径;胀后要测量炉管的内径。优点是胀前复测和胀后实测使用同一把尺子,消除了不同测量尺之间的测量误差,另外内径控制法测量精度较高。炉管的打磨和胀接全部采用电动装置,较之以往的手动施工劳动强度大大降低,而工效要提高2倍以上。炉管打磨采用电动打磨机,打磨质量均匀容易保证;炉管胀接采用电动胀管机,在提高工效的同时危险性程度提高,可采取加设急停按钮和24V安全工作电压来保证安全。3.适用范围现场安装的散装工业锅炉,胀接炉管外径不大于102mm,制造厂要求炉管为现场胀接安装的(考虑若炉管焊接施工现场进行锅炉整体热处理困难时),可采用本工法施工。4.工艺原理4.1炉管胀接原理炉管在胀管器的外力作用下,内径变大
3、产生塑性变形;锅筒上的管孔受炉管挤压变大产生弹性变形。弹性变大的管孔内壁与塑性变大的炉管外壁之间受弹力挤压而密封。试验证明炉管胀管率在1.02.1之间胀管密封性最好;胀管率过小因弹力挤压小而密封不严密,胀管率过大可能造成锅筒管孔内径变形过大产生塑性变形,同样密封不严密。4.2胀管器到货检查验收4.2.1本工程胀管器选用直型胀管器和翻边胀管器两种,用直型胀管器完成胀紧工作后,再用翻边胀管器完成翻边工作;4.2.2胀管器的胀杆及滚珠的工作表面粗糙度应小于1.25m(很光亮的金属表面白色),检查胀杆的锥度应在1:201:40之间,滚柱的锥度应为胀杆的锥度的一半,胀杆与滚柱贴紧后应形成锥度为0的长方形
4、外边。4.2.3 胀管器的滚珠工作表面硬度应大于HRC52(络氏硬度),胀杆的工作表面硬度比滚珠工作表面硬度应高HRC 610。用钢直尺检查胀杆全长直线度应小于0.1mm。4.2.4胀管器壳体上滚柱巢孔中心线应与壳体的轴心线倾斜,其夹角A应为1到2(见图1 滚柱巢孔夹角图),此夹角使胀杆与滚柱的接触由面接触变为线接触,使胀杆在旋转过程中自动旋进,从而完成胀管工作。 图1 滚柱巢孔夹角图 4.2.5胀接前应用检查环规检查滚柱与环规的内表面的贴紧程度,其间距a应小于0.2mm,保证管子均匀胀紧(见图2 滚柱贴紧检查图)。图2 滚柱贴紧检查图4.3胀管率计算公式胀管率可按管子内径在胀接前后的变化值计
5、算(内径控制法),或按测量紧靠锅筒外壁处管子胀完后的外径计算(外径控制法),此处采用内径控制法。内径控制法胀管率公式:Hn=(d1- d内-)/D100%式中Hn采用内径控制法的胀管率; d1胀完后的管子实测内径(mm); d内未胀时的管子实测内径(mm);d外未胀时的管子实测外径(mm); D 未胀时的管孔实测内径(mm);未胀时管孔与管子实测外径之差(mm),D d外实际胀管过程中控制的是胀后内径:d1= D(1Hn) d外 d内从胀后内径公式能够看出,管子外径复测值比计算值大时,胀后内径d1应相应减小,管子内径复测值比计算值大时,胀后内径d1应相应增大。4.4胀杆插深计算公式L= (d1
6、- d内)/s式中L:达到设定胀管率时胀管器的胀杆前进深度(mm)d1- d内: 炉管内径胀大值S:胀杆每前进1mm,胀管器滚珠的胀大值。通过控制可见的胀杆插入深度来控制不可见的炉管内径扩大值。根据每个胀管器的不同,在试胀时还要确定其插入深度修正值,此修正值和计算值合并后用于正式控制胀管率。5.工艺流程和操作特点5.1到货验收5.1.1上下锅筒的到货验收着重检查锅筒支撑处对管孔的磨损程度,人孔把紧装置等有无缺失。找出锅筒的纵横水平中心线样冲眼并做好标识,复验此样冲眼位置。此位置将作为安装的基准,检查锅孔的硬度。检查锅筒开孔的方位、尺寸,按排按列对管孔逐个编号。先用清洗剂将管孔内的保护涂层基本清
7、洗干净,再用栅装内磨头(120目)将管孔内表面打磨出金属光泽。锅筒原始到货和打磨过程中不能出现纵向划痕。处理完毕的管孔用布包黄油,均匀的涂抹很薄的一层保护层。5.1.2炉管的到货验收炉管外观检查应有无明显的磕碰硬度检测。平均硬度应该比锅筒硬度低2030HB。具体数量和长度在炉管放样调校中逐一核对并编号。5.2锅筒和省煤器安装5.2.1省煤器定位:根据锅筒位置,画出省煤器四个支腿中心线;省煤器下部支撑梁点焊,准备进弯头时拆除;5.2.2锅筒安装5.2.3下锅筒安装1)下锅筒的钢垫板要平整,不空鼓;2)下锅筒的找正:纵向水平样冲眼和横向水平样冲眼用水平管调整到一个面上,用局部加薄铁板的方法。5.2
8、.4上锅筒安装1)上锅筒临时支撑架的设计:以钢柱式门式支撑架为主,两个支撑架之间要加斜拉筋,每个支撑架要与地面基础相连加固;刚架的位置要考虑不影响全部炉管的穿管和胀接。钢架上标明锅筒就位中心线。2)支撑架的顶标高按照4mm控制;锅筒安装后上下锅筒之间的距离严格控制在3mm到4mm之间。3)上锅筒就位和找正吊装前在锅筒上绑水平管,调整锅筒基本水平;第一步:上锅筒纵向水平的对中:用经纬仪核对上下锅筒的中心线点,用吊车配合对中;第二步:上锅筒横向水平的对中:用水平管检查,用千斤顶转动上锅筒的方法,找横向的水平。4)上下锅筒找正完毕后的复核入下图所示:横向复核:左右对称的两组管孔中心距离L1,L2偏差
9、应小于2mm;纵向复核:上下对称的两组管孔中心距离L3L4偏差应小于2mm;5)上下锅筒找正完毕后应复核锅筒两端和中间部位的垂直距离,从而明确上锅筒的悬垂尺寸情况。5.3炉管放样、切割、打磨、测量、保护5.3.1炉管放样在平台上1:1放样,按炉管深入上下锅筒内壁各10mm放样。;用测量炉管端部直长的方法验证放样准确度。5.3.2炉管切割长出样板5mm的用无尺锯切割,短于5mm的用磨光机或切割片磨;切割完毕用弯尺检查端面必须垂直管壁,否则在以后的胀接中易形成偏胀。5.3.3炉管打磨1)用电动打磨机进行打磨。打磨前必须将磨头和管子对中好。打磨时磨头运动速度要均匀,每处的停留时间要尽量平均。避免因打
10、磨不均出现大小头现象。2)打磨过程中要避免出现纵向划痕;炉管两端打磨长度为80100mm。3)砂轮片的防护罩要安好,防止砂轮片飞出伤人。在炉管初打磨出金属光泽后,应检查炉管表面有无裂纹,纵向划痕,凹空等缺陷;若有,则将该炉管剔除,进行氩弧焊补焊,热处理完毕检测硬度合格后再打磨。有小的麻点可以认为合格。炉管的内壁用栅装内磨头将铁锈等除掉,应初见金属光泽,打磨深度约6080mm。5.3.5炉管内外径测量内径千分尺和外径游标卡尺应检定合格;内径千分尺和外径游标卡尺在测量前应回零检查;内外径分别测量两点,并将数据标识在管子上,写上测量人名字。5.3.6炉管保护若炉管打磨后开始胀接时间小于2周,且天气干
11、燥,可将炉管打磨端仅用塑料布包裹隔离空气和防止进水;若时间再长,则将管端用黄油涂抹,包塑料布保护防止生锈。5.4胀管率表格计算5.4.1炉管胀接采用的规范1)工业锅炉胀接技术条件 JB/T 9619-19992)工业锅炉安装工程施工及验收规范 GB 50273-985.4.2按照附后的胀管率计算表,将数据输入表格并计算胀管率。5.5炉管试穿5.5.1试穿的目的:检查上下锅筒的安装质量,检查炉管放样校管的准确性,以及炉管与锅筒的配合情况。5.5.2将要试穿的管子:锅筒两端的两排各种规格的管子,先进行校管和打磨;5.5.3由内到外逐根炉管穿入上下锅筒,并临时固定;5.5.4试穿的管子保护黄油可不去
12、除。试穿验证合格后可进行后续的炉管校管等工作。5.5.5炉管试穿及正式炉管穿管过程中要防止炉管端部划伤、磕碰等缺陷。5.6炉管试胀5.6.1利用锅炉厂提供的试胀板和管子,分别做上下锅筒的试胀胀接,胀接采用电动胀管机。5.6.2利用内磨头打磨管孔,并测量记录;用打磨机打磨短管,并测量记录,作出胀管率计算表。按照工业锅炉安装工程施工及验收规范 GB 50273-98之规定,胀管率可在1.0%2.1%之间。按锅炉厂推荐的胀管率为1.2-1.4%;实际胀管率设定按照1.1%计算,胀后值控制一般为1.3%左右。5.6.3试胀时可将胀管率控制在0.8-1.4%之间,检查胀管率大小和泄漏率的关系,找出最合适
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