№6炉顶棚管刚性梁改装项目技术3.doc

陕西华电蒲城第二发电有限责任公司6炉顶棚管刚性梁改装项目技术文件/技术陕西华电蒲城第二发电有限责任公司6炉顶棚管刚性梁改装项目技术方案 批准：审核：编写：陕西融丰实业有限公司二一三年四月五日一、工程概况陕西华电蒲城第二发电有限责任公司（以下简称甲方）6炉顶棚管刚性梁改装工程，为了更好的清除6炉顶大罩内积灰，我们在6炉停止工作之前安装螺旋焊管，管道219螺旋焊管163米，螺旋焊管上部连接6炉炉膛，下部连接5炉竖管抽风管，再利用5炉通风管的附压，清除6炉膛内及炉顶大罩内积灰，据此制定本项目螺旋焊管钢管安装施工方案。二、工期及进度本次螺旋焊缝钢管拟在西安采购并运至施工现场，螺旋焊缝钢管制作按10米一件出厂。预计单件全线共16件，每班组作业一工作日平均1.5个接口，管道安装需要5天，支座安装每班2个，共6套安装时间预计5天。本项目施工工期为20天。三、施工组织及岗位职责3.1施工组织机构3.1.1管理模式：为确保该工程总体目标的实现，按照重点工程的要求，实行项目经理部直接管理的办法进行管理。项目经理代表企业行使企业法人的权利，设立工程项目部以项目经理为首的组织机构，对工程质量、进度、安全、文明施工、环境及健康保护工作、经济效益等全面负责，确保工程的精心组织、精心施工。 3.1.2施工组织机构图如下：项目经理 安全负责人质量负责人技术负责人各作业班组施工人员后勤员起重工班油漆工班铆工班焊工班3.3岗位职责3.3.1、项目经理职责 （1）贯彻执行国家的法律法规，本公司和当地政府有关文件精神。（2）负责与甲方协调，执行甲方要求及双方约定的施工计划确保项目按质按期完成任务。（3）制定安全措施保证安全施工，及时查处隐患，预防和杜绝安全事故。（4）宣传宣传执行ISO9001-2000质量体系文件，确保安装质量达到优良等级，及时查处违纪人和事。（5）负责合理调控人员，实施内部管理，做到文明施工。（6）检查生产进度、安全、质量等工作，并作好记录。（7）收集整理各种记录文件。（8）对员工的分配进行考核。3.3.2技术负责人的职责（1）制定施工方案和施工工艺。（2）对职工进行图纸技术交底和组织职工学习规范有关章节。（3）保证工艺流程的合理性并及时达到最佳效果。（4）重点作好技术文件、图纸、记录收集整理。3.3.3质量负责人的职责（1）对施工全过程的质量进行管理、控制。（2）监督检查施工是否按ISO9001-2000管理程序执行。（3）要求工人坚持按图施工，以施工设计图为依据，严格控制各部位几何尺寸。（4）检查操作工人是否严格执行操作规程、工艺。（5）坚持按“三检制”对工艺过程进行质量控制，严禁把质量问题带到下道工序。（6）对违反质量控制程序的人和事严格按照ISO9001-2000质量体系文件进行查处。（7）收集整理各种质量记录，填制各种质检表格，收集其它资料文件。 3.3.4安全员负责人职责（1）贯彻执行国家安全生产法律法规和本企业有关安全管理的规定，组织施工人员进行经常性的安全学习。（2）按照“安全第一，预防为主”的方针，负责施工现场安全生产工作的监督检查。（3）发现安全事故隐患，应当及时向项目负责人和安全生产管理机构报告。（4）对违章指挥，违章操作进行制止，防止事故发生。（5）组织一般安全事故的抢修、救援及事故的调查处理工作。3.3.5后勤员岗位职责(1) 依靠业主的配合和帮助,解决好职工的吃、住、行、创造良好的工作环境；(2) 预防各种传染病的发生和传播；(3) 加强对机具、物资、材料的审核,组织及管理,防止丢失和损坏3.3.6各工种施工工人职责（1）听从现场管理人员指挥、调度。 （2）各类人员上岗前，由技术负责人进行图纸、技术交底及规范的有关章节培训，各类生产工人对自己所从事的工作要有清醒的认识（任务明确）。（3）各类人员必须按施工工艺的相关章节严格执行。树立“质量第一、安全第一”的意识，确保工艺优质，达到优良等级。四、主要技术规程、规范及标准1、压力钢管制造安装及验收规范DL5017-93；2、 长江提水工程压力钢管制造和安装技术要求；编号：洪沙-S-水工-B-053、 水利水电工程施工手册金属结构制作与机电安装工程第4卷 4、 气焊、手工电弧焊及气体保护焊焊缝焊缝坡口的基本型式与尺寸GB985-885、 埋弧焊焊缝坡口的基本型式与尺寸GB986-886、 钢熔化焊接接头射线照相和质量分级GB3323-87；7、 水工金属结构防腐蚀规范SL105-95；8、 施工现场临时用电安全技术规范JGJ46-88；9、 建筑施工安全检查标准JGJ59-99；五、管道安装施工步骤及方法5.1引用标准（1）碳素结构钢 （GB700） (2)低合金结构钢（GB1591）（3）优质碳素结构钢技术条件（GB699）（4）合金结构钢技术条件（GB3077）（5）普通碳素结构和低合金钢热轧厚钢板和钢带（GB3274）（6）热轧钢板和钢带的尺寸、外形重量及允许偏差（GB709）（7）热轧扁钢尺寸、外形、重量及允许偏差（GB704）（8）热轧工字钢尺寸、外形、重量及允许偏差（GB706）（9）热轧槽钢尺寸、外形、重量及允许偏差（GB707）（10）热轧等边角钢尺寸、外形、重量及允许偏差（GB9787）（11）热轧不等边角钢尺寸、外形、重量及允许偏差（GB9788）（12）不锈钢热轧钢板（GB4237）（13）不锈钢热轧钢板（GB4230）（14）钢板和钢带验收、包装、标志及质量证明书的一般规定（GB247）（15）型钢验收、包装、标志及质量证明书的一般规定（GB2101）（16）一般工程用铸造碳钢件（GB11352）（17）灰铸铁件（GB9439）（18）碳钢焊条（GB5117）（19）低合金钢焊条（GB5118）（20）堆焊焊条（GB984）（21）不锈钢焊条（GB983）（22）焊接用钢丝（GB1300）（23）碳素钢埋弧焊用焊剂（GB5293）（24）气焊、手工电弧焊及气体保护焊焊缝坡口的基本形式和尺寸（GB985）（25）埋弧焊焊缝坡口的基本形式和尺寸（GB986）（26）钢结构焊缝外形尺寸（GB10854）（27）焊缝符号表示法（GB324）（28）钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级（GB3323）（29）钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级（GB11345）（30）公差与配合（GB18001804）（31）形状和位置公差（GB11821184）（32）表面粗糙度参数及其数值（GB1031）（33）铸钢丸 铸钢砂 铸铁丸 铸铁砂（GB64846487）（34）热喷涂金属表面预处理通则（GB11373）（35）涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级（GB8923）（36）热喷涂锌及锌合金涂层（GB9793）（37）热喷涂锌及锌合金涂层试验方法（GB9794）（38）热喷涂涂层结合强度的测定（GB8642）（39）色漆和清漆漆膜的划格试验（GB9286）（40）漆膜附着力测定法（GB1720）（41）水封橡胶密封件（GB10706）（42）平面钢闸门技术条件（GB/T14173）（43）水利水电工程钢闸门制造、安装及验收规范（GB/T5018）（44）水利水电工程钢闸门设计规范（SL74）（45）水工金属结构防腐蚀规范（SL105）（46）水工金属结构焊接通用技术条件（SL36）（47）灰铸铁件通用技术条件（SDZ011）（48）铸钢件通用技术条件（SDZ012）（49）锻件通用技术条件（SDZ016）（50）机械加工通用技术条件（SDZ017）（51）涂装通用技术条件（SDZ014）（52）装配通用技术条件（Q/ZB76）钢制压力容器磁粉探伤JB3965-85。5.2施工准备6.2.1施工进场准备（1）机物料准备：工程进场应在公司内对安装用的的机物料、办公用品、生活用品、安全设施等按计划进行清理、准备、需采购的填写材料采购计划表。（2）技术资料准备：施工用图纸、各类需填报业主、监理的资料表格，符合要求的质检表格，各类施工记录、会议记录等；（3）人员准备；项目部组织机构设计到的人员进行进场前的学习，培训，对准备施工工程进行技术交底，明确岗位职责，确定施工的进度、质量、安全目标；（4）安装施工方案的编制：工程概况、工程量、工程进度、施工组织、技术工艺、质量控制、机物料、生活及办公设施、安全管理、资料准备、资质证件。6.2.2安装前准备（1）初次进场时，应向监理报送施工组织方案，企业各施工人员相应资质证件、开工报告及其他需报送的文件、资料、单元工程施工措施、方案等；（2）向业主监理索取施工现场控制测量成果，并查阅相关图纸进行安装位置的放线测量，用全站仪、经纬仪、水准仪、钢尺等工具测放出安装位置的流道中心线，门槽中心线、里程、桩号、高程并引放出门槽中心、底坎中心、支铰中心等安装用测量点；（3）对现场施工机具，施工线路进行布置、架设、布置时应征求监理及业主或现场工程师的意见，不得影响其他施工，并符合安全规范要求；（4）工作面验收：对一期砼工作面，报请监理会同业主、土建施工单位一道依据放线测量成果，检查预留和各方位尺寸，铆筋位置、长度、数量、砼凿毛等符合图纸要求，影响安装作业的杂物、摸板、底坎槽内积水等清除干净，闸门安装前对预埋件进行复测，复验及槽内杂物清理；（5）对进场准备安装的材料设备的配件进行开箱、报验，填写报验申请并抱送出厂检测资料，合格证明等文件；以上工作均需拟出书面报告，报请监理审核、批复。5.3起重转运、吊装方案本项目压力钢管的运输采用汽车从成都运至施工现场，现场下车、转运利用吊车，下车后利用吊车沿着管线进行布管，布管后就地进行组装，两件组装成一件（即20米/件），再进行整体吊装，吊装示意图如下：DN1420 井架 20米 20米 5.4管道安装程序安 装 准 备依此类推进行第三单元以后的安装测 量 放 样巡查道安装支座安装验 收 合 格钢管吊装就位探 伤 检 查第一单元调整加固第一条环缝焊接第二单元就位第二单元加固环缝对口点对5.5管道安装方法：6.4.1管道起始节安装（1）管道起始节自某一镇墩处开始，可选择弯管做起始节，本工程根据工作面提供情况，可自弯管安装为起始节。（2）根据准备工作的放线测量成果，确定管口安装的里程，高程，在外圆周下方，用型钢焊接支撑架，用三角扒杆等将待安装管件吊到支架上，调整位置，使实物管件的管口里程、高程、中心线与图设一致，将基础预埋的支撑型钢与钢管点焊、固定，另加支撑将起始节支撑固定。6.4.2其他管节安装（1）根据制作顺序布置的管节，依次吊运安装接口对接部位，吊装前确认规格、厚度、长度，相邻纵缝位置，管编号等核对无误。（2）吊运到工位后，将一端与已安装管节对位，对位时应调整相邻管节纵缝位置，将管节按图设位置对好保证焊缝的间隙及厚度方向的错边量达到图纸及规范要求，调整另一端的中心高程及中心线与轴线吻合后，对对接接口点焊定位焊，另一端下部点焊临时固定的支撑。（3）对接接口调整时可采用千斤顶，花兰螺栓进行对平调整，也可用角钢加锲子等办法对口 ，用千斤顶对平管口时，千斤顶的支撑与千斤顶应装正，保证千斤顶在受力时不会绷脱伤人，用葫芦对平管口时，临时拉环应点焊牢固，拆除临时吊环时，用氧乙炔气割，不得用锤击去除，以免伤及母材。6.4.3人孔、止推环安装（1）直管安装到位后,应根据图示相关位置装配上人孔、止推环；（2）装配前在直管上根据图示尺寸标出装配位置，在钢管表面点焊定位块；5.6焊接6.5.1焊接前准备（1）管道焊缝必须由持证焊工施焊；（2）对机器设备进行检查，安装，调试，焊接电流布置准备；（3）焊条的准备，按母材材质选择焊条，本工程选用J426-3.2、4.0焊条，施焊前对焊条按说明要求进行烘烤，保温；（4）施焊前由技术负责人对焊工进行图纸、工艺技术交底，明确质量要求工艺步骤；（5）对焊口进行清理除油、锈水和其他杂物，如雨天施焊应采取防雨措施，气体保护焊应采取挡风措施；6.5.2焊接工艺评定（1）会同监理人按DL5017-93第6.1节的规定，进行焊接工艺评定，并按评定合格的工艺编写焊接工艺评定报告，报送监理人审批。焊接工艺评定报告（附后）。（2）焊接工艺评定的试件，其试板钢材和焊接材料与制造钢管所用的材料相同。试焊位置包含现场作业中所有焊接部位，按施工图纸要求作相应的预热、后热或焊后热处理。（3）根据钢管使用的不同钢板和不同焊接材料，组成以上各种焊接试板进行焊接工艺评定。对接焊缝试板、评定对接焊缝焊接工艺；角焊缝试板，评定角焊缝焊接工艺；组合焊缝试板，评定组合焊缝(对接焊缝加角焊缝)的焊接工艺。对接焊缝试评定合格的焊接工艺亦适合于角焊缝。评定组合焊缝焊接工艺时，根据焊件的焊透要求，确定采用组合焊缝试板或对接焊缝试板加角焊缝试板。（5）对接焊缝试板尺寸不少于长800mm、宽300mm，焊缝位于宽度中部；（6）试板打上试验程序编号钢印和焊接工艺标记。试验程序和焊接工艺有详细说明。（7）会同监理人对试板焊缝全长进行外观检查和无损探伤检查(检查方法与生产性施焊焊缝相同)，并进行力学性能试验。试板不得有缺陷。若需修整的缺陷长度超过试焊长度的5%，则该试件无效，须重作评定。（8）试板力学性能试验，对接试板评定项目和数量按DL5017-93第6.1.14执行，试验方法按DL5017-93第6.1.15条执行。6.5.3生产性施焊（1）压力钢管焊接工艺规程施焊前，根据已批准的焊接工艺评定报告，结合本工程实际，编制钢管焊接工艺规程，报送监理人。（2）焊前清理所有拟焊面及坡口两侧各50100mm范围内的氧化皮、铁锈、油污及其它杂物清除干净，每一焊道焊完后也及时清理，检查合格后再焊。（3）定位焊拟焊项目采用已批准的方法进行组装和定位焊。（4）装配校正装配中的错边采用卡具校正，不用锤击或其它损坏钢板的器具校正。焊缝装配间隙不大于1mm，否则在焊缝反面用手工焊封底，并在焊缝起止两端加焊助焊板。（5）焊接本次安装焊接施工采用X型坡口，制作时倒内坡口，焊接时先焊内层，外层用碳弧气刨清根，刨后无气孔，夹渣，渗碳，并用角磨机对焊缝进行处理；外层施焊应分层进行，表层焊施焊时，应保证焊缝高度及宽度，符合规范要求，不得出现未焊满现象，须保证焊缝余高24mm，盖过坡口两侧均不得少于34mm。焊接电流：采用3.2焊条时，电流为110130安；采用4.0焊条时，电流为120150安；焊接环境出现下列情况时，采取有效的防护措施，无防护措施时，停止焊接工作。A、风速：气体保护焊大于2m/s，其它焊接方法大于8m/s；B、相对湿度大于90%；C、环境温度低于-5；D、雨天和雪天的露天施焊。施焊前，对主要部件的组装进行检查，有偏差时及时予以校正。各焊接材料按DL5017-93第6.3.8条的规定进行烘焙保管。焊接时，将焊条放置在专用的保温筒内，随用随取。埋弧焊剂使用前经250的烘焙12小时，多次使用的焊剂，清除其中的杂物。为尽量减少变形和收缩应力，在施焊前选定定位焊焊点和焊接顺序从构件受周围约束较大的部位开始焊接，向约束较小的部位推进。在制造车间施焊的纵缝和环缝，全部采用埋弧焊。纵缝焊接设引弧和断弧用的助焊板，严禁在母材上引弧和断弧。定位焊的引弧和断弧在坡口内进行。多层焊的层间接头错开。每条焊缝一次连续焊完，当因故中断焊接时，采取防裂措施。在重新焊接前，将表面清理干净，确认无裂纹后，方可按原工艺继续施焊。拆除引、断弧助焊板，用气割割下，不准锤击落下，不伤及母材，拆除后将残留焊疤打磨修整至与母材表面齐平。焊接完毕，焊工进行自检，清除焊渣、焊瘤，自检、互检和专检焊缝外观质量，并用无损探伤检查内在质量，有缺陷立即返修直至合格。一、二类焊缝自检合格后在焊缝附近用钢印打上工号，并作好记录。（8）管壁表面缺陷修整管壁内面的突起处，打磨清除。管壁表面的局部凹坑，若其深度不超过板厚的10%，且不超过2mm时，使用砂轮打磨，使钢板厚度渐变过渡，剩余钢板厚度不得小于原厚度的90%；超过上述深度的凹坑，按监理人批准的措施进行焊补，并按有关规定进行质量检验。6.5.4焊缝检验（1）焊缝分类本工程全部为二类焊缝。（2）外观检查所有焊缝均按DL5017-93第6.4.1条规定进行外观检查。（3）无损探伤进行探伤的焊缝表面的不平整度不影响探伤评定。焊缝无损探伤遵守DL5017-93第6.4.5条到6.4.7条规定。焊缝无损探伤的抽查率按GB11345-89标准采用。焊缝无损探伤抽查率表办法钢种低碳钢和低合金钢高强钢焊缝类别一类二类一类二类1射线探伤抽查率(%)251040202超声波探伤抽查率(%)10050100100射线探伤抽查率(%)5(注2)1056.1.3.6焊缝缺陷处理（1）根据检验确定焊接缺陷，提出缺陷返修的部位和返修措施，经监理人同意后，进行返修。返修后的焊缝，仍按本章第4.5.5.2款和4.5.5.3款的规定进行复检。（2）严格按DL5017-93第6.5节的规定进行缺陷部位的返修，并作好记录，直至监理人认为合格为止。（3）同一部位返修次数不超过两次。若超过两次，找出原因，制订可靠的技术措施，报送监理人批准后实施。6.6涂装施工施涂前，专业技术人员应根据施工图纸要求和涂料生产厂的规定进行工艺试验。试验过程中应有生产制造厂的人员负责指导，试验结果应报送监理人员。组焊后的管节、岔管及附件（除安装焊缝外），现场安装焊缝及表面涂装损坏部位应在现场进行涂装。清理后的钢材表面在潮湿气候条件下，涂料应在4h内涂装完成，金属喷涂应在2h内完成；在晴天和正常大气条件下，涂料涂装时间最长不超过12h，金属喷涂时间不超过8h。涂装材料的使用应按施工图纸及制造厂的说明书进行。涂装材料品种以及层数、厚度、间隔时间、调配方法等均应严格执行。当空气中相对湿度超过85%、钢板表面温度低于大气露点以上3，以及产品说明书规定的不利环境，均不得进行涂装。本工程的钢管内壁应喷涂水泥砂浆,其采用小型高压喷涂机械施喷涂料。管外壁已再制造厂内进行了防腐，涂后注意养护。施涂过程中，要特别注意防火、通风、保护工人健康。施涂后的钢管应小心存放，保护涂层免受损伤，并防止高温、灼热及不利气候条件的有害影响。各喷涂层间的喷枪走向应相互垂直，交叉覆盖。上一层涂层表面湿度降到70%后，再进行下一层喷涂。涂层质量检验在不适于施涂和养护的环境条件下所作的涂装，监理人员有权指示施工单位清除后重新涂刷。涂层漏涂者应予修补。若检查发现流挂、皱纹、针孔、裂纹、鼓泡等现象时，应进行处理，直至监理人员认为合格为止。涂层内部质量检验应符合施工图纸要求。涂层厚度及结合性能检验按施工图纸要求进行质量检验。涂装结束后，专业技术负责人应会同监理人员对钢管的全部涂装面进行质量检查和验收。钢管涂装的质量检验成果应报送监理人员。六、施工机具及材料6.1、起吊机具机具名称规格型号单位数量备注扒杆89-3米件5卷扬机5T台2钢丝绳34.5m2000主绳15.5m1300起重绳12-15.5根1017.5m2000风绳绳卡34-40个3018个5015.5个100U形环30个2020个20吊具上吊具（跑车）个1双轮1个下吊具件1走四线手动葫芦10T台1铁丝公斤吊车50t台1红布m绿色或黄色布m口哨个白棕绳m6.2、装配工具机具名称规格型号单位数量备注斜铁=25件50角向磨光机125台2砂轮片125张100角钢63*63*5米10碳刷付20配磨光机用经纬仪台1水准仪台1钢卷尺30 m把1锤球0.5公斤个2布手套双100红油漆公斤1作标识用花兰螺丝M25颗20石笔盒1广线个106.3、焊接设备机具名称规格型号单位数量备注焊机630型台3每台配焊钳线，地线各5m空压机台1配皮管50m氧、乙炔皮管套2配割刀2套塑料铝心线50平方m300焊接用焊钳把50皮管直接头个10刨嘴6个58个5黑玻张20白玻张100防尘眼镜个5口罩个5脚盖双2铁丝公斤1扎皮管用焊条J5073.2公斤500焊条J5074.0公斤500氧气瓶个15带气乙炔瓶个10带气6.4、电器设备机具名称规格型号单位数量备注计度箱个1应配有电表、互感器、保险。闸刀60安个10单相闸刀220伏把4 保险200安个66.5、安全设施机具名称规格型号单位数量备注安全标识块4安全帽个30安全绳带套26.6、说明此次管子安装，口径大，重量大。建议采用公司的废型材式管子，板厚20以上边角料，三售后的支撑材料。七 . 锅炉刚性梁的矫正 7.1 锅炉的水冷壁是由垂直管组成. 刚性梁结构一般是由位于不同高度围绕锅炉外壁的水平钢梁构成，水冷壁管与锅炉内部的高温燃烧气体有热传导关系, 当锅炉由冷态启动到热态全负荷运行时, 水冷壁管受到数量相当可观的线性热膨胀钢性梁位于锅炉的外壁, 与热的气流没有直接的接触, 线性膨胀量很小，故对于水冷壁和刚性梁之间由于不同的热膨胀而产生的相对位移必须加以考虑。 到目前为止的设计, 一般惯用钢性梁悬扭几在水冷壁管上的结构来承受垂直位移, 从而使刚性梁跟随着管壁的膨胀而移动。对于水平位移是采用将管壁和刚性梁之间用销子和销槽的联接结构。解决水平位移的较新方法是在刚性梁端部采用联杆结构, 如1 9 61 年1 月7 日发表的美国专利3 , 0 074 5 所示。这些方法, 刚性梁重量都是加在管壁上面。近年来, 由于锅炉容量的加大和炉膛内正压力的提高, 为提供管壁适当支撑用的刚性梁断面尺寸, 势必增加至不现实的程度。例如, 在一台大容量锅炉采用一般炉顶悬吊形式的初步设计中, 锅炉炉膛正压力为7 62 毫米水柱, 炉壁跨度约30 米。在这样大的炉墙跨度下, 若用上述美国专利的设计方法, 计算得出的刚性梁高度至少需要1 5 30 毫米。为能适应这样宽的刚性梁, 垂直支撑柱的中心距必须增大, 结果钢梁的制造成本提高。同时由于水冷壁管最好是由外径约25 毫米的管子组成, 这样大的刚性梁的额外荷重, 将使管壁允许载荷问题不易解决。 7.2 在改善大容量锅炉刚性梁之结构, 减小其尺寸, 并降低管壁的荷重。为提供侧面支撑井加强侧墙的刚性梁系统包括邻近两侧墙的刚性梁网，每一刚性梁网是由一系列水平钢梁和一根或数根垂直钢梁组成。水平钢梁和侧墙管壁的联接可以容许二者之间有平行于侧墙的水平方向的位移。但仅是中间一根水平钢梁和垂直钢梁及侧墙管壁的联接是固定的, 因此固定了侧墙管壁对垂直钢梁及中间一根水平钢梁的相互垂直位置。垂直钢梁悬挂在炉顶主梁上, 与其余的水平钢梁相联接。两侧墙的上下端, 有两根垂直于侧墙的横向钢梁, 将此垂直钢梁的上下两端紧固地联接着, 以保持垂直钢梁与侧墙管壁的接触。 具体的结构如图所示. 图1 锅炉的侧面示意图 图2 锅炉上半部外视图 图1 是锅炉的纵剖面示意图, 图2 是图1 上半部的外观, 显示了刚性梁系统的一般布置。图3 A 、图3 B 、图3 C 是图2 的部分断面图; 图4 是图3 B 孚汁4 一4 线的断面图。 图1 和图2 表示了一台锅炉, 其主要部分包括一矩形断而的炉膛1 0 , 其前墙为1 2 , 后墙为14 , 侧墙为1 6 , 炉顶为1 8 , 烟气通道2 通向矩形的后烟井2 4 后烟井由前墙26 、后墙28 与侧墙27 组成, 侧墙27 与炉膛侧墙16 是在同一个平面上。炉膛、烟道与后烟井的墙壁都由相力_ 串联的并列直管组成。整台锅炉在上部悬吊在炉顶横梁40 , 炉顶横梁支架在立柱41 上。锅炉炉墙管经过集箱3 1 与吊杆4 2 1吊挂在炉顶横梁4 0 上。 应该指出, 上述锅炉的悬吊方式将使锅炉受热膨胀的方向朝下。当锅炉由冷态启动时, 大容量锅炉的最下部, 受热后向下的膨胀量最大, 往往高达2 0 余毫米。刚性梁系统50 是由一系列的钢梁组成, 它紧靠在炉墙管外面, 从侧面支撑着炉墙管壁, 以维持炉墙壁垂直, 并抵消炉膛内正压力和可能的不寻常的压力冲击。必须认识到刚性梁系统的线性热膨胀量与炉墙管壁的大不相同, 需要采取适当措施. 以适应二者之间的相对移动. 对侧墙16 的上部来说, 刚性梁系统50 , 包括侧墙刚性梁网, 已是由沿垂直方向布置的一系列水平钢梁5 1 和一根垂直钢梁52 紧固联结(焊接或螺栓联接) 而组成。垂直钢梁52 处于水平刚性梁的中间, 对水平刚性梁51 起到从侧面支撑的作用。更多的垂直钢梁, 如槽钢53 与角钢54 , 也可以增添到刚性梁网中来, 以增加其坚固性。拜一个侧墙刚性梁网, 是由水平钢梁51 , 垂直钢梁52 、53 和5 4 相互紧固联接而成的一个整体结构。 在水平刚性梁51 的中间部分, 使用了一根垂直钢梁52 , 可使水平钢梁51 的尺寸, 比到不使用垂直钢梁时大为缩小。例如, 在上述大容量锅炉中, 不用垂直钢梁, 则6 根水平钢梁的高度需要1 530 毫米, 在采用了一根高度为9 10 毫米的垂直钢梁后, 水平钢梁的高度. 只要6 8 0 毫米就够了。从此可见这根垂直钢梁对减轻冈性梁系统的重量和成本方面所起的作用。垂直钢梁52 以及53 与弘, 其上部通过吊杆5 悬吊在炉顶钢梁4 0 上。因此, 刚性梁系统作为一固体结构的整体, 全部重量差不多都落在吊杆5 上, 而不是由炉墙管壁所承受。但吊杆5 和炉顶钢梁斗。之间最好须要有一恒载荷弹簧支座5 6 。 由十炉壁管29 直接与热烟气相接触, 锅炉侧墙16 从冷态启动至热态运行之间, 将经历一明显的热膨叱, 而刚性梁的温度差不多相当于周围大气温度因此, 必须有适当措施以适应侧墙16 与刚性梁网之间在水平和垂直方向的相对膨胀位移。 在图3 A 、3 B 、3 C 和图4 土, 炉壁管2 9 治着整个侧墙宽度上焊有扁钢60 , 它与水平刚性梁51 很接近并幻相平行。与扁钢问断地焊接在一起的是一些夹紧件61 , 它包括一垂直联接板62 和与之焊接在一起的一对夹马63 。与水平钢梁51 的端板松动连接(见图3 A 和3 C ) , 因此水平刚性梁51 在垂直于侧墙1 6 的方向上移动受到限制, 但在平行于侧墙的方向上是可以移动的。当侧墙受热膨胀时, 由于上述可滑动的结构, 便可产生沿钢梁51 向水平方向的相对移动。 图 3A 图 3B 图 3C 图 4 在图2 、3 B 和4 上, 有另一根水平钢梁称作5 1F , 它与侧墙16 紧固联接, 所以它与侧墙间不可能有相对垂直位移。 正如图3 B 和4 所示, 水平钢梁51 F 和侧墙16 是由紧固件65 联接起来的, 紧固件“ 包括一对隔开的垂直角钢6 , 角钢又与一对夹紧装置6 7 的上下端相焊接。夹紧装置67 紧夹着垂直钢梁犯的端板, 也与水平钢梁51 F 内侧端板的上下端紧密接触, 使51 F 和侧墙之间不能有相对的垂直位移。由于夹紧装置67 与垂直钢梁52 的联接, 垂直钢梁相对于侧墙的任何水平方向的移动, 也受到限制。因此一切的相对移动, 都是发生在垂直钢梁的两边, 并且方向相反。钢杆86 焊接在每对夹紧装置67 之间, 紧靠着垂直钢梁52 的端板, 此整片刚性梁网仅能垂直于侧墙1 6 。从此可见, 在垂直钢梁52 和水平钢梁51 F的交接处, 侧墙和刚性梁网的联接是固定的, 不容许有任何方向的位移。 由于在水平钢梁51 F 的高度处, 侧墙16 和钢梁之间没有垂直的相对位移, 因此在这高度的上面和下面. 其垂直相对位移的方向一定是相反的。自然, 夹紧件61 处留有间隙, 允许作必要的垂直位移。图3 A 和3 c 各自示出了在水平钢梁51 F 的上面和下面, 固定在水平钢梁51 上的夹紧件6 1 所留间隙的情况。可以看到, 图3 A 中所示间隙64 A 是在有关水平钢梁端板的下部, 而图3 C 所示间隙64 B 是在有关水平钢梁端板的上部。而比距离固定钢梁51 F 愈远的水平钢梁, 其所需预留的间隙, 比距离5 1 F 较近的水平钢梁所需预留的间隙要大。至于垂直钢梁52 在水平钢梁51 的高度上与侧墙16 的联接所需的垂直位移, 可以用类似于65 的紧固件, 其成双的夹紧装置6 7 的位置,在使水平钢梁51 端板的上面或下面留有一适当间隙, 以适应必须的相对垂直位移。 如上所述, 将侧墙刚性梁网和侧墙适当地联结, 与侧墙平行的水平和垂直方向的相对膨胀位移是容易处理的。应当提出, 由于应用了恒载荷弹簧支吊56 , 侧水冷壁的热膨胀及其相应的垂直位移, 并不影响刚性梁网通过吊杆5 的独立支座。甚至在水平刚梁51 F 的接头处, 由于钢梁与侧墙紧固联接, 侧墙热膨胀时要向下移动, 弹簧支吊56 在其结构作用下, 仍负担恒定的载荷。 除上述的侧墙刚性梁外, 刚性梁系统还包括前后墙刚性梁71 , 它与侧墙刚性梁51 在炉角处用联接件72 相接, 从而水平刚性梁实质上全部围绕着炉墙。炉角的联接, 可用前述美国专利3 0 0 7 斗5 5 所提到的型式。由于前后墙一般没有侧墙宽, 故不必同样用侧墙刚性梁的结构。图中前后墙刚性梁是固定在前后墙水冷壁上(如美国专利3 0 0 7 4 5 5 所示) , 故刚性梁71 的重量载荷在前后墙管壁上。前后墙刚性梁71 与侧墙刚性梁51 之间不同的膨胀量. 可以从炉角联接件72 具有适量的旋轴间隙而得到解决。两侧墙16 可以由于二垂直钢梁52 之间的紧固联接而得到更好的支撑。垂直钢梁的上端, 有上拉杆57 , 紧靠炉顶18 的上部. 在炉壳1 之内(见图1 ) . 所以它的热膨胀量与前后墙1 2 、28 相似. 下拉杆58 (见图2 ) , 在垂直钢梁52 的下端, 它紧靠在水平对流通道2 底墙23 的下边。将下拉杆58 直接与底墙23 之管壁紧靠, 效同置于绝热层之内。下拉杆铭之热膨胀, 实际上是与前后墙12 与28 相似的八. 锅炉受热面的热膨胀问题解决方案 8.1 随着锅炉容量的提高, 锅炉的尺寸亦增大, 从而产生由于受热面膨胀而引起的结构上的困难. 法国哈佛尔电站60 万醛锅炉机组中炉膛水冷壁在额定工况下的垂直延伸量达 270 毫米, 每片水冷壁在水平方向上的热膨胀量达 1 12 毫米(气密封水冷壁)。下面简要地探讨炉膛水冷壁和过热器的热膨胀问题。 8.2 现代化增压锅炉的炉膛是一密封的箱室。炉膛的四壁受到很大的应力。上述60 万冠锅炉机组的炉膛中烟气的公称压力达 0 . 03 公斤/ 厘米气而计算压力达 0 .09 公斤/ 厘米2 。在这种压力下, 水冷壁承受1 0 0 吨的总应力。锅炉的钢架应能承受这样大的应力而不妨碍水冷壁的自由膨胀, 从而使水冷壁中产生的应力不超过许用的数值。图1 中容量锅炉的钢架: 1 一刚性梁; 2 一水冷壁; 3 一联接件; 4 一炉角联接件 图1 示有中容量锅炉焊接水冷壁的钢架。用成型轧材制成的刚性梁是用联接件3 和水冷壁连接的. 联接件设计有槽道, 以保证水冷壁对刚性梁作相对的位移。炉角的联接件亦能保证水冷壁的移动。 这种结构对于大容量锅炉是不适用的, 因为在这种情况下刚性梁的重量变得非常大, 以致造成很大的挠度。大容量锅炉中刚性梁依旧保留, 但刚性梁是用工字钢和立柱相连接的(图2) 。立柱承受从几排顺次布置的刚性梁4 传来的应力。 并支承在钢架主刚性梁2 (承重梁) 上。立柱1 的上端焊在主刚性梁上性梁上, 而在下端装有活动支承3 。主刚性梁和水冷壁管相连接并承受很大的载荷, 所以图1 所示的炉角联接件在这种情况下就显得不够。主刚性梁1 相互之间用联杆2 连接, 联杆紧固在水冷壁管的背面(图3 ) 。 立柱的这种紧固方式不是在任何情况下都能采用的,特别是, 锅炉上部不能安装主刚性梁。所以用炉顶管来连接炉壁管(见图2 ) . 九 刚性梁焊接概况9.1本工程管道材料主要为碳素钢管、12Cr1MoV钢管、15CrMo及不锈钢管。9.2焊接施工执行DL5007-92电力建设施工及验收规范（火力发电厂焊接篇）。十焊工要求10.1担任锅炉受压元件焊接的焊工，须持有按锅炉压力容器焊工考试规则考试合格的合格证，持证焊工所承担的焊接项目必须与持证项目相符。10.2在焊接锅炉受热面管子前，当材质为合金钢时，在同钢号、同焊接材料、同焊接工艺、同热处理设备和规范的情况下，应做0.5%接头数且不少于1套的检查试件，待各项检验合格后，方可进行正式焊接。 10.3参加焊接的焊工应有较强的责任心，能认真执行国家的各项标准和规范，严格遵守工艺纪律，按给定的焊接作业指导书或焊接工艺卡的要求施焊。10.4 焊工应对所焊焊缝质量负责。当焊口组对不符合要求时,焊工有权拒绝焊接并及时向焊接检查员报告。当出现重大质量问题时，报告有关人员，不得自行处理。10.5焊缝焊接完毕，应清理焊接飞溅，做好自检工作，并按规定打上焊工钢印，及时填写焊接记录，上报焊接施工员。十一焊接材料的管理11.1采用的焊接材料应符合设计文件规定。焊接材料及焊接用的各种气体必须有质量证明书或合格证，并应符合国家有关标准的规定，本工程中使用的焊条应符合GB5117碳钢焊条、GB5118-95低合金钢焊条的规定；焊丝应符合GB1300焊接用钢丝的要求。标准规定或对焊材质量有怀疑时，应进行抽查试验，待试验合格后方可使用。11.2施工现场专门设置焊材室,并由专职人员负责焊材的管理、验收、烘干、贮存、发放、回收等工作。焊材室须安装除湿设备，以防焊材受潮（温度宜在5以上，相对湿度应小于60%）。11.3焊条按规定的温度烘焙，烘焙时每只烘箱每次只能烘一种牌号的焊条。11.4本工程使用的焊条、焊丝应分类挂牌贮存，焊工应凭焊接施工员签发的领用卡领用焊材，焊材室按领用卡发放焊材，防止错用焊条、焊丝。11.5焊工领出的焊条必须装入温度保持在100-150 的焊条保温筒内，随用随取。11.6焊条、焊丝按根领用，焊工应交回当日未焊完的焊材及焊丝头、焊条头，焊材室应认真做好发放、回收工作，为每个焊工建立台帐，并采取一定的措施以控制焊条头、焊丝头的回收率。11.7焊接用的氩气应符合GB4842氩气的规定，纯度应不低于99.96%，氧气纯度应不低于98.5%，乙炔气纯度应符合GB6819溶解乙炔的规定。十二焊接工艺评定试验及焊接工艺卡的编制12.1按照蒸汽锅炉安全技术监察规程(96版)、SD340-89火力发电厂锅炉、压力容器焊接工艺评定规程、JB4420-89锅炉焊接工艺评定、JB4708-2000压力容器焊接工艺评定等规范的要求，根据工程招标文件和图纸所提供的钢材种类、规格情况,选定合适的焊接工艺评定。12.2焊接施工员根据设计图纸所采用的钢材牌号、规格及所使用的焊材牌号、焊接方法等，按照工艺评定报告中的各项工艺参数来编制焊接工艺卡，在焊前发给焊工用于指导焊工施焊。十三焊前准备13.1焊缝坡口的加工及组对尺寸按设计图纸的规定,图纸无规定的按DL5007-92规范中表4.0.2执行。不同厚度对口按DL5007-92规范中图4.0.8的形式处理。13.2承压管道坡口的加工应采用机械方法进行加工。13.3对采用火焰切割的坡口，应将割口表面的熔渣、氧化物及飞溅物清理干净,并将不平处打磨平整。13.4焊缝在组装前应将坡口内、外壁两侧各20mm范围内的油、漆、垢、锈等杂物清理干净，并打磨出金属光泽。不锈钢焊件在组装前应将坡口两侧表面不小于100mm范围内的油、漆、垢、锈、毛刺等杂物清理干净，并采取防止焊接飞溅物沾污表面的措施。所使用的砂轮片、钢丝刷及清除焊渣的工具由不锈钢制成。不锈钢管子表面不得暴露在火焰加工处。13.5焊件组装时应垫置牢固，以免在焊接和热处理过程中产生变形和附加应力。焊口禁止用强力对口，以防引起附加应力。13.6焊接前应做好各项防护措施。如：采用蓬布遮挡、搭设活动防护棚等办法来防止风、雨、雪等天气对焊接造成的影响，以确保工程的焊接质量。十四焊接工艺及要求 14.1当焊接环境出现下列任何一种情况时，应采取有效的防护措施，如搭设防护棚，采取预热等措施，否则不得施焊：(1) 手工电弧焊时，风速大于10m/s。(2) 氩弧焊时，风速大于2m/s。(3) 相对湿度大于90%。(4) 焊件有水、雪或接触到雾。(5) 当焊件温度低于0时。14.2露天场所焊接采用搭设活动棚的办法来防止雨、雪、风等天气情况对焊接造成的影响，以确保工程质量。14.3焊接方法的选用：(1) 承压管道的焊接采用氩弧焊、手工电弧焊或氩弧焊打底、电弧焊盖面的方法进行焊接。氩弧焊丝采用H08Mn2Si，焊条采用E5015。(2) 承压管道中12Cr1MoV钢管的焊接采用氩弧焊打底、电弧焊盖面，焊丝采用TIG-R31，焊条采用R317。厚度大于10mm时，焊前应做150以上至300预热，其中27320管子应采用电加热法预热。厚度大于8mm、管径大于108mm时，焊后应做720-750热处理。(3) 高温过热器材质为15CrMo、规格为424钢管的焊接采用氩弧焊，焊丝采用H13CrMoA。(4) 142小口径不锈钢管子采用钨极氩弧焊进行焊接，口径为1336、2199的不锈钢管子可采用钨极氩弧焊打底、电弧焊盖面进行焊接。焊接时管子内充氩气保护，防止内侧不锈钢被氧化。焊接时应在焊接作业指导书规定的范围内，在保证焊透和熔合良好的条件下，采用小电流、短电弧、快速焊和多层多道焊工艺，并控制层间温度小于150。焊丝采用H0Cr20Ni10Ti，焊条采用A132。(5) 钢结构、烟风道、支吊架等的焊接采用手工电弧焊焊接。14.4焊口的点焊及组对卡具的焊接应与正式焊接各项要求相同，并由合格焊工施焊。当发现定位焊缝有裂纹、气孔等缺陷时应清除重焊。14.5焊接时不得在焊缝坡口外引弧,以免擦伤母材产生淬硬组织。14.6管子焊接时,管内不得有穿堂风，管端应堵上。14.7管道采用氩弧焊时,管内应充氩气保护,管内空气应用氩气置换后方可进行焊接。14.8需预热的焊口在点焊和整个焊接过程中应始终保持预热温度。14.9多层焊时各层间接头应错开，并做好各层间的清理工作。14.10组对卡具的去除不得损伤母材，应用砂轮进行磨削，并将残留焊疤打磨平整。14.11手工电弧焊焊接工艺：(1) 焊条及工艺参数选择a、管子对口按气焊工艺第5.1.1条要求进行，焊条选择接母材材质按表1选用。b、焊接工艺参数如无明确规定者可按表3选择。电焊焊接工艺参数选择表 表3焊条牌号焊条直径（mm）电源种类及极性电流A电压V结4