锅炉胀接工艺

锅炉胀接工艺 1 说明 1.1 锅炉安装施工是我公司的一项主要业务 内容 财务内部控制制度的内容财务内部控制制度的内容人员招聘与配置的内容项目成本控制的内容消防安全演练内容 。胀管是锅炉安装中最关键的工序之一，为了适应我公司安装施工业务发展的需要，保证和提高胀管质量，特编制本工艺规程。 1.2 本规程是根据国家劳动部颁发的《蒸汽锅炉安全技术监察规程》(九六年)、《热水锅炉安全技术监察规程》(1997修订版)，以及GB50273—98《工业锅炉安装工程施工及验收规范》、《低压水管锅炉胀管施工规程》等有关资料，并结合我公司多年来胀管施工的实践经验编写的。 2 胀管施工程序 检 验 测 量 胀 管 的 量 具 → 检 验 胀 管 器 → 测 量 管 孔 内 径 → 管端退火→管端打磨→测量管端外径→ ① 管端退火——采用远红外退火炉退火。 ② 管端打磨——先采用磨管机初磨，再采用锉刀修整，然后用砂布终磨，最后进行表面清理。 ③ 测量——采用内径千分表测量管孔内径，用螺旋测微仪测量管端外径。 ④ 试胀——选取最佳胀管率，评定胀管器是否合格，决定止推盖的深度，并找出胀杆推进与胀管值的关系，确定胀管值。 ⑤ 胀接——采用电动胀管器，按选定的胀管率控制终胀内径，以加垫圈的方法控制胀杆进程来实现，采用一次胀接法(基准管除外)。 ⑥ 水压试验——按《锅炉安全技术监察规程》的要求执行。 3 操作要求及质量标准 3.1 胀管器的选择与检验 胀管器按构造分有直列式、错列式两种，按胀杆推进方法分为螺旋式和自进式，按驱动方式有手动式、电动式、风动式等多种。我公司一般采用的是经改进的电动式自进翻边胀管器。在选择和检查胀管器时应注意以下几点： 3.1.1 胀管器宜采用三个直胀珠的自进式胀管器，直胀珠和翻边胀珠的排列，应尽量采用错列式，翻边用胀珠宜用2个(一个珠子翻不圆，三个珠子阻力大、推进困难)。 3.1.2 正确选择胀珠长度。胀珠长度应随所胀管锅筒(联箱)厚度、管子内径而相应变化，故胀管器不能通用化。 3.1.3 自进式胀管器的胀杆和胀珠的圆锥度应符合下列要求： 3.1.3.1 胀杆的圆锥度为1/20～1/25； 3.1.3.2 直胀珠的圆锥度必须为胀杆圆锥度的一半； 3.1.3.3 翻边胀珠的圆锥度应使管口扳边后成12°～15°角。 3.1.4 同一胀管器外壳上，各胀珠巢孔的的斜度必须相等，其斜度应为1.5°～2°(错列式胀管器的翻边胀珠巢孔不需斜度)。 3.1.5 胀管器标定的适用范围应符合管子的终胀内径，未胀前其圆柱本体应恰好能放入管内。 3.1.6 胀珠和胀杆不得弯曲，用钢尺顺轴线靠在胀杆(胀珠)的斜度面上用塞尺测量两者之间的任何一处的间隙应不大于0.1～0.2mm。 3.1.7 胀杆用胀珠工作应光滑，无裂纹、起皮、麻点、沟槽等缺陷。 3.1.8 胀珠不得自巢孔中掉出，并且当胀杆放下至最大限度时，胀珠应能自由转动。 3.1.9 胀珠大头贴着胀杆小头，胀杆与任何两个胀珠放在平板上并相互贴紧时，两个胀珠外圆应平行(用游标卡尺测二平行外圆，在任何位置其平行外圆间误差不得大于0.15mm)。 3.2 锅筒管孔的检测 3.2.1 检查前拆除汽包内部装置，清洗掉管孔壁上的防护涂料，然后检查管孔壁的加工质量，其粗糙度不应大于12.5，不得有砂眼、凹痕、边缘毛刺和纵向刻痕的深度不得大于0.5毫米，宽度不得大于1毫米，刻痕到孔边缘的距离不得小于孔壁厚度的l/3，并且不得小于4毫米。 3.2.2 用内径千分表测量每个管孔的直径、圆锥度和椭圆度，记在记录表或展开图上，核对其偏差不得超过下表的规定(为便于记录，管孔可按排从一端顺序向另一端编号)。 管孔的直径和偏差 管子公称外径(mm) 管孔直径(mm) 直径偏差 椭圆度 不柱度 不应超过(mm) 32 38 42 32.3 38.3 42.3 +0.34 0.14 0.14 51 57 60 63.5 70 76 51.5 57.5 60.5 64.0 70.5 76.5 +0.4 0.15 0.15 83～102 83.6 89.6 102.7 +0.46 0.19 0.19 3.2.3 需注意：管孔壁如有锈蚀，应用细砂布等不致使孔壁产生明显刻痕的工具，将孔壁处理至发出金属光泽后测量；当距离胀管时间较长时，应涂好防锈油。 3.3 胀接管子的检查 3.3.1 核定管子材质与出厂合格证明，必须与设计要求相符。 3.3.2 擦去管子表面上的污物，检查管子的表面。外表面不得有裂纹、刻痕、蚀点和压伤，内壁不得有严重锈蚀，管口边缘不得有毛刺。 3.3.3 检查每根管子胀接端的外径、壁厚，其偏差应符合表2、表3的规定。 管子外径的允许偏差（mm） 管子公称直径 32 38 42 51 57 60 70 76 83 允许最大外径 32.45 38.45 42.45 51.51 57.57 60.60 70.7. 76.76 83.83 允许最小外径 31.55 37.55 41.55 50.49 56.43 59.40 69.30 75.24 82.17 管口壁厚的允许偏差（mm） 公称壁厚 允许壁厚 同一截面上壁厚的允许最大差值 最小 最大 2.5 2.25 2.90 0.25 3.0 2.70 3.45 0.30 3.5 3.10 4.00 0.35 4.0 3.60 4.60 0.40 4.5 4.00 5.20 0.45 5.0 4.50 5.70 0.50 3.3.4 管子的长度、弯曲度、外形偏差及不平度偏差都应符合相应的规定，超过允许偏差的应经矫正。矫正后管子应按规定作通球试验，以能全部通过为合格。 3.3.5 管口端面不得有毛刺，并应与管子中心线相垂直，用角尺检查时，角尺与管口之间的间隙不得超过管子外径的2％。 1——角尺 2——管子 3.4 管端的退火与打磨 3.4.1 未经退火的管子胀接时胀接端应进行退火，当管端硬度小于管孔硬度时，管端可不退火。 3.4.2 退火方法：采用远红外退火方法。 3.4.3 退火要求：退火管端长度100～150mm，退火温度控制在625±25℃，退火时间10～15分钟，退火后将退火端迅速插入石棉灰中缓慢冷却(插入石棉灰中的深度应＞350mm)，退火时另一端应堵塞住，以防管内空气流动影响退火质量。退火后的管端硬度应小于锅炉管孔硬度。 3.4.4 管端打磨方法：采用磨管机机械打磨和手工打磨修理相结合的方法。 3.4.5 打磨要求 3.4.5.1 露出金属光泽，无麻点，外观圆滑，不起楞，不得有锥度、纵向沟纹等缺陷。 3.4.5.2 管端打磨长度要比管孔壁厚长出50毫米，打磨量一般不宜超过0.2毫米，最多不超过管壁厚度10％。 3.4.5.3 管口内壁100毫米以内的锈皮等杂物应清除干净。 3.4.6 打磨好的管端除检查外表质量外，应用经校验过的卡尺及千分表检测其内、外径、椭圆度和壁厚等数值，认真作好记录，其偏差应附合表《管子外径的允许偏差》、《管口壁厚的允许偏差》之规定。 3.5 管孔与炉管的选配 3.5.1 装管前应按管孔和炉管所测的数值进行选配，对外形相同(同一排)的管子，外径大的管端配大孔，外径小的管端配小孔，力求使管孔与管壁间的间隙适中，以利于胀管和控制胀管率。选配时一般间隙不应超过下表的数值： 管子与管孔间的允许间隙（mm） 管子公称外径 32～42 51 57～60 63.5～70 76 83～89 允许正常间隙 1.29 1.41 1.47～1.5 1.53～1.60 1.66 1.89～1.95 3.5.2 经过选配后的管子要按照相对应的管孔进行编号，以便装管胀接时能“对号入座”，避免装混。 3.6 试胀鉴定 3.6.1 试胀是胀管工序的关键，试胀的目的是：掌握胀管器性能和了解所胀材质胀接性能，确定合适的胀管率和控制胀管率的方法。 3.6.2 试胀所用之管板和管子的钢号、尺寸、加工精度、管子与管孔的配合等要求应与施胀锅炉的锅筒、管子相符。一般应使用随锅炉带来的胀接试件。 3.6.3 按照选定的胀管器和一次胀管法的要求，通过初胀确定在胀壳上加装限位压盖，控制胀壳进深和保证翻边达到12°～15°角的要求；在胀杆尾部加装限位挡圈并使之胀尽时获得最大终胀内径值。 3.6.4 根据经验，胀管率一般在1.3％～2.1％以内均可保证胀接质量。因此，根据所选几组有代表性的管孔，分别按顺序预定胀管率1.3、1.4、1.5…2.1％计算出终胀内径和加限位垫片之厚度值，进行试胀。控制终胀内径按下式确定： d1=d3H+d2+δ 式中：d1——管子的计算终胀内径（mm）； H——预选定胀管率（％）； d3——未胀前管孔内径(mm)； d2——未胀前管子内径(mm)； δ——胀前管孔直径与管外径之差（mm）。 利用胀管器的最大终胀内径与计算的终胀内径值确定加调节垫片的厚度(数量)。根据胀杆之锥度确定胀杆在胀管器中每前进l毫米时胀管器直径扩大值，如胀杆锥度为1/25时，每前进1毫米，扩胀量约扩大0.04毫米，每增加2毫米厚的垫圈，其控制的扩胀值就为0.08毫米。一般每个限位片制成1毫米、2毫米…等几种系列厚度的垫圈，便于加减调节控制扩胀值。 3.6.5 用翻边胀管器一次胀接到位，达到胀管率时，不要立即退出胀管器，应原地继续转动2～3圈，以免胀接不均匀。 3.6.6 进行外观检查，胀口端是否有裂纹，胀接过渡部分是否有剧烈变化(偏胀、挤台等)，喇叭口根部与管孔壁的结合状态是否良好，胀口各部尺寸是否符合要求并观察管孔壁周围氧化皮脱落情况。 3.6.7 实测胀后管内径，与预定胀管内径比较，找出修正值。 3.6.8 水压试验：将试压工装和试胀板组成一个密封箱进行水压试验，也可单管试压。按水压试验标准进行试验和检查。 3.6.9 补胀试验：对渗漏之管子补胀、再试验，并记录其对周围胀口的影响情况。 3.6.10 解剖胀口检查：检查管孔壁与管子外壁接触表面的印痕，啮合情况，管壁减薄情况，管孔变形等情况。 3.6.11 经过上述试验，检查后选出并确定最佳的胀管率，作为实胀的依据，并依此逐一计算出各个胀接管子控制终胀内径和加垫圈厚度（数量），记录入表，为胀接工作做好准备。 3.7 胀接 3.7.1 装管前应核对汽包和联箱的相对位置是否正确，并检查它们固定得是否牢靠。对刚度小的钢架要进行加固，防止胀管过程中晃动。 3.7.2 装管前应将管孔及管子清洗干净，清洗剂一般使用无铅的汽油或四氯化碳，洗净后应用干净的棉布或绸布擦干净，再进行装管。 3.7.3 管子的两个胀接端装入管孔时，应能自由伸入；管子必须装正，不得歪斜。当发现有卡住、偏斜等现象时，不得强力硬插，应把管子取出检查矫正后再行插入。 3.7.4 管端伸出管孔的长度，应符合下表(表5)的规定。在同一个汽包内，应尽量作到伸出长度一致。如果伸出长度超过规定，切除后应重新进行检查测量。 管端伸出管孔的长度和偏差（mm） 管子公称外径 32～63.5 70～102 管端伸出长度 9 10 偏差不应超过 ±2 ±2 3.7.5 胀管前应结束管子的所有焊接工作，如水冷壁的焊接端、管子上的固定支架或挂砖支架等。 3.7.6 胀管前，先胀汽包两端的管排，即以垂直于锅炉纵向中心线的最外侧两排管为基准管。为节省人力和保证管端伸入锅筒长度一致，可使用装管卡子，使炉管下端通过管卡子支撑在下汽包上。 3.7.7 基准管分二次胀接。第一次按预胀管值欠胀0.3mm，待全台锅炉胀好后，立即补胀至要求值。 3.7.8 靠近汽包纵向中心线的管排也是第一次欠胀0.3mm，待此排管都胀完后，立即补胀到要求值。 3.7.9 其余管均一次胀接完成。各管子的胀接顺序，以防止胀管时使其它管子的胀口松动。 3.7.10 胀管时，管端内部以及胀管器的胀珠和胀杆上，均应涂润滑脂(如凡士林等)，并须注意不得使油脂渗入到胀接面间。 3.7.11 一般情况下，每胀过15～20个胀口就应清洗并检查胀管器是否有损坏或过度磨损。 3.7.12 胀管器放入管内时相应保持胀杆正对管孔中心，操作时始终应保持正确的相对位置，胀杆转动应平稳、均匀，不得忽快忽慢，不得对胀杆施加冲击力。 3.7.13 胀接完的管端，其管口翻边角度宜为12°～15°，翻边根部应紧贴管孔壁，并应在伸入管孔1～2mm处开始倾斜。 3.7.14 胀口内壁应平滑、无凹陷、擦伤、重皮和起皮等现象，否则应找出原因、消除缺陷。 3.7.15 指定专人测量记录终胀后的管内径，以计算实际胀管率。 3.7.16 胀管时注意事项： ① 胀接工作宜在环境温度为0°以上时进行，防止胀口产生冷脆裂纹。 ② 胀管操作前，应采取安全措施以防触电等事故伤人。 ③ 胀接过程中应严防水、油、灰尘等渗入胀接面。操作者应事先经过训练，考试合格后才能正式从事胀管操作。 3.8 胀接质量检验与标准 3.8.1 管子胀后应无裂纹，如果发现有较浅的裂纹，可用修刮方法消除。 3.8.2 管端翻边嗽叭口的边缘上，不得有裂纹；如果个别管子裂纹不长，可用机械方法将裂纹部分割去(不得用氧乙炔焰切割)；切割后管端伸出长度不得低于5mm。 3.8.3 胀口内壁由圆柱部分转入翻边部分应有明显的翻边交线，但不得有切口或挤出现象。 3.8.4 胀口内壁胀大部分过渡到未胀大部分应均匀而平滑，不得有切口和沟槽(使用自进式胀管器，允许有轻微螺旋形痕迹)。 3.8.5 胀口不得有偏挤(单边)观象。 3.8.6 胀口不得有过胀现象。 3.8.7 实测验胀后的管内径，计算实际胀管率，应满足控制在要求的1.3～2.1%范围内。胀管率的计算公式可按下式计算： H=（d1-d2-δ）/d3×100 式中: H—胀管率％； d1—胀完后的管子实测内径，mm； d2—未胀时的管子实测内径，mm； d3—未胀时的管孔实测直径，mm； δ—未胀时管孔实测直径与管子实测外径之差，mm。 3.8.8 按规定进行水压试验，检查达到下列条件为合格： 3.8.8.1 胀口处应无漏水现象(漏水是指水珠向下流)； 3.8.8.2有水印(指仅有水迹)或泪水(指不向下流的水珠)的胀口，可不补胀。 3.9 补胀 3.9.1 水压试验时漏水的胀口，应在放水后随即补胀，补胀次数不宜多于2次。补胀量应严格掌握、控制总胀管率最大不得超过2.1％。 3.9.2 补胀时应同时进行扩口和翻边，并应对邻近的胀接口也稍加补胀，以免因受影响而松动。 3.9.3 补胀后的胀接口，如果胀管率已超过规定，而水压试验时仍然漏水，则应与有关单位共同研究处理方法，处理结果应写入记录中。 3.9.4 补胀后重新进行水压试验，达到合格要求为止。