电厂直接空冷机组蒸汽分配管施工工法修改1

1、电厂直接空冷机组蒸汽分配管不封口卷筒管道施工工法（中国二冶集团钢结构公司 张宝平）1.前 言火力发电厂直接空冷系统蒸汽分配管道是5/6圆筒结构（见图1），以往这样的不封口卷筒管道在制作过程中采用两次加工，首先是号出整圆展开料长再通过卷板机卷制成整圆，然后将其内侧零件安装完毕后再将开口处切除，这样能够有效保证精度但浪费了时间和很大一部分材料。但从经济技术的角度出发，要在解决材料浪费的同时保证管道的制作精度，那么，可以利用四辊卷板机能够解决卷管直边问题的这一显著特点，可一次号出净料然后进行卷制，再通过研制专用胎具对不封口卷筒管道进行定位和焊接以保证制作精度，从而实现了节约材料、提高工效、确保质量的

2、目的。经过工程实践，此项工艺已得到有效验证，为直接空冷发电机组中蒸汽分配管道的不封口卷筒管制作与焊接积累了经验，所设计加工胎具及加工方法已申请发明专利。（图1）蒸汽分配管道示意图2.工法特点2.1不封口卷筒管道采用专用胎具进行装配、焊接，既保证了精度又提高了效率。2.2采用此种施工工法可以节约大量材料，降低成本。3.适用范围适用于所有火力发电厂直接空冷机组蒸汽分配管道不封口卷筒管的加工制作。4.工艺原理4.1根据蒸汽分配管道不封口卷筒管处的角度，制作一个专用胎具，专用胎具由底座4、角度支架2、拉筋3和挡块1构成，底座4是由两块钢板焊接而成的T型结构，在底座上焊接两个角度支架2，角度支架2是由热

3、轧H型钢组成，角度支架2上平面需点粘挡块1（用于限位），角度支架2之间采用拉筋3进行固定，专用胎具的长度可根据管道的分段长度而定。4.2利用四辊将管道卷制成型后放在专用胎具上，通过倒链7和焊接在筒体内侧的耳板6施加外力后将不封口处与角度胎具贴合紧密，然后将管道内侧安装固定支撑，完成不封口卷筒管道的成型工作（见图4.2）。（图4.2）不封口卷筒管道的成型过程5. 施工工艺流程及操作要点5.1施工工艺流程材料入场检验钢板平直划线切割下料坡口加工卷制及组对定位焊焊接外加固环焊接焊缝检验焊缝返修涂装5.2操作要点5.2.1材料入场检验1、所有钢材表面锈蚀、麻点或划痕的深度不得超过其厚度负偏差的一半，钢

4、板的实际厚度不得小于允许的最小厚度，断口处如有分层缺陷，应会同有关人员处理。2、焊条药皮应无脱落，焊芯无生锈现象；焊丝应盘绕有序，无油污、锈蚀。5.2.2钢板平直 钢板平直过程中，要避免机械划伤，平直后表面不平度在1mm/1m以内为合格。5.2.3划线筒节划线时直接划出净料尺寸，不留荒料，以中性层计算展开长度，并对筒节上的分度线作出永久标识。5.2.4切割下料1、控制割嘴与钢板的距离，防止熔渣堵住割嘴导致切割质量问题。2、切割开始后应检查零件宽度是否符合要求，并检查切割面有无切割缺陷，当有缺陷产生时应及时调整切割工艺参数。3、切割完工后清理切割件，必须对切割件质量进行自检，确保尺寸精度。4、切

5、割断口截面要求光滑，不允许存在裂纹和大于1.0mm的缺棱。5、切割断面与钢材表面的不垂直度小于2.0mm。5.2.4坡口加工1、坡口应在一次号料时直接号出并加工完毕。2、所有的坡口形式及尺寸按GB985-2008、GB986-2008 进行加工，坡口允许偏差按（图5.2.4）要求，钢板对接焊缝一律采用埋弧自动焊进行。（图5.2.4）坡口角度及钝边允许偏差5.2.5 卷制及组对1、卷制前应完成接料焊缝的焊接，由四辊辊床进行筒节不封口卷筒卷制（见图5.2.5-1）。 （图5.2.5-1）不封口直段卷筒示意图2、卷制后的筒节应采用内卡样板进行曲率检查，卡样板的弦长不得小于直径的1/4。3、卷制后的筒

6、节经内卡样板检查合格后，放置于专用胎具上进行定位（见图5.2.5-2）。 （图5.2.5-2）不封口筒体定位胎具5.2.6定位焊定位焊采用焊条手工焊，定位焊的长度和间距（见5.2.6）：表5.2.6 定位焊的长度和间距板厚（mm）长度（mm）间距（mm）102530200250102530402002505.2.7焊接1、各项焊接工作必须由持证焊工担任，且施焊项目必须与其持证项目一致。2、筒体纵缝焊接前均应带出引弧板和熄弧板,板长不得小于100,去除引、熄弧板应采用切除方法，切除处应磨平，严禁采用锤击的方法。3、焊接前必须清洁焊接的切口表面并打磨露出金属光泽，不允许有任何夹杂和毛刺。4、筒节纵

7、、环缝的焊接采用埋弧自动焊。5、筒节应先进行内侧纵、环缝焊接，外侧清根后再焊接外侧纵、环缝。6、焊接工作不允许伤害筒体，不允许在筒体的任意部位焊接把手或者接地线部件等。7、焊接完毕进行圆度校正，筒体任意切断面圆度公差为Dmax（最大直径）/Dmin（最小直径）1.005。校正合格后用米字撑进行固定，以防止产生变形，破坏管道圆度。8、纵环缝的棱角度分别用直尺和卡样板进行检查。9、焊后棱角度不得大于/10 +2mm，且不得大于3mm。10、焊缝表面应光滑、平整、无漏焊、烧穿、裂纹、夹渣等缺陷。5.2.8外加固环焊接1、采用手工电弧焊焊接，焊接工作应由技能熟练的焊工担任。2、焊工应均匀分布，对称焊接

8、，不允许由一边从头至尾连续焊接。焊接过程中严禁拆除管道内的支撑装备，同时必须在保证加固环与筒节中心线的垂直度。3、施焊前，应将焊道表面及两侧（50mm）范围内的氧化物、铁锈、油污、熔渣和其它杂质清理干净。5.2.9焊缝检验1、焊缝的外观检查1）焊缝余高03 mm，余高差不大于3 mm2）咬边深度05 mm，且同时满足累计长度不超过焊缝总长度的10、累计长度40 mm；焊缝两侧咬边累计长度焊缝总长度的10 。3）焊缝表面不得有气孔、夹渣等缺陷。2、焊缝的无损检验1）所有焊缝按每道焊缝长度的2进行RT检验。2）所有T型接头焊缝进行100RT检验。对于无法进行射线检测的角接T型接头焊缝允许采用相同检

9、测比例的超声波检测。3）焊缝无损检测按照JB4730-2005标准执行,RT验收合格等级为II 级，UT、MT和PT检查验收合格等级为I 级。5.2.10焊缝返修1、经射线、超声、磁粉或渗透检测，如有不允许的缺陷，应在缺陷清除后进行补焊，并采用原检测方法重新检查直至合格为止。2、进行局部探伤的焊接接头，发现有不允许的缺陷时，应在该缺陷两端延伸部位增加检查长度，增加的长度为该焊接接头的10%且不小于250，若仍有不允许的缺陷时，则对该焊接接头做百分之百检测。3、焊缝需要返修时，其返修工艺应符合焊接工艺要求；焊缝同一部位返修次数不应超过两次，返修次数、返修部位和返修情况应如实记入质量证明资料。5.

10、2.11管道涂装1、喷砂前将飞边、毛刺、飞溅、焊渣去除干净。2、管道内外表面喷砂除锈等级应达到GB8923要求的Sa21/2的等级。3、对喷砂表面的浮尘、浮锈及喷砂残留物必须彻底清除。4、管道两端预制焊缝坡口应采用50宽胶带遮挡，以防油漆污染。5、首先用圆刷子对边、角、焊缝以及无气喷涂难以接近的部位进行刷涂，然后进行外表面涂装。5.3劳动力组织（见表5.3）表5.3 劳动力组织情况序号工种数量1现场工长12铆工43电焊24涂装工25电工16钳工16施工机具设备序号名称数量序号名称数量1钢板尺510磁粉探伤机22钢卷尺211X射线探伤仪13直角尺212数控切割机14自动埋弧焊机213交直流碳弧气

11、刨25四辊卷板机114喷涂机16交流焊机215空压机17角向磨光机216水准仪18平板机117悬臂焊机29超声波探伤仪27质量控制7.1质量控制标准管道施工质量执行工业金属管道工程施工规范GB 50235-2010的要求，卷管的周长允许偏差及圆度允许偏差应符合（表7.1）的规定。表7.1 周长允许偏差及圆度允许偏差公称尺寸周长允许偏差（mm）圆度允许偏差（mm）800±5外径的1%，且不应大于48001200±7412001600±9616002400±11824003000±1393000±15107.2质量保证措施不封口卷筒在焊接

12、时容易产生变形，造成管道的椭圆度超标，给后续组装、安装工作带来较大的困难。 在制作过程中我们通过以下几个方面加以控制，取得了良好的质量效果。7.2.1先采用手工电弧焊打底，然后进行埋弧自动焊的焊接，再对手工电弧焊打底部分用碳弧气刨清根后进行埋弧自动焊的焊接，保证了焊接熔透的要求。7.2.2在焊接过程中，在管道内部采用45 mm的钢管组成米字型支撑，增大了管道的刚性。7.2.3严格控制对口间隙，并保持焊接焊接电流和焊接速度适中，使焊缝熔池温度的降低缓慢，减少了焊接应力。7.2.4采用合理的焊接顺序，焊接时先焊接纵向焊缝，然后焊接环向焊缝，纵焊缝错开大于500 mm以上。7.2.5焊接过程中，由专

13、人监控焊接操作过程，并及时调整焊接工艺。8.安全措施8.1严格用电管理，施工现场的一切电源的安装和拆除必须由持证电工操作，电器必须接地、接零和漏电保护器。8.2 施工现场作业人员必须按规定要求穿戴好劳动保护用品。8.3电气焊工高处作业必要时须两人操作：一人操作，一人监护，操作时安全带应进行防火隔离保护。作业层下方禁有易燃物。8.4施工作业人员对现场任何有坠落可能的构件，应先行撤除或加以固定，并将高处作业用的物、料均应堆放平稳，严防坠落。工具应随手放入工具袋，拆卸下的物件及余料、废料均应及时处理，不得乱掷或向下丢掷。8.5各类高空作业人员严禁酒后上岗作业。8.6起重吊装作业前应检查吊装工具、钢丝

14、绳性能、外观，确保能满足荷重要求，外观无损伤。8.7特种作业人员应持证上岗，严禁违章操作、违章指挥。8.8吊装过程中要专人统一指挥，严禁多人指挥。8.9吊装作业过程中，严禁人员在起吊重物下方停留或通过。8.10在恶劣的气候条件下（大雨、大雪、大雾、六级以上强风）禁止从事露天高空作业。9.环保措施9.1施工现场分区域定人管理，每天应做到工完场清；焊渣、油漆桶等日常垃圾、废弃物应放置在指定位置，并专人处理。9.2定期对施工现场进行清扫和洒水降尘，控制粉尘污染。9.3维修人员要对设备随时进行维护，减少施工现场噪声。10、经济效益分析10.1不封口卷筒以往在制作时是将筒体整体卷制成型后，检查各部位尺寸

15、合格后，将其用临时支撑固定，然后再筒体曲面上将不封口处切掉，这种方法即浪费材料又增加劳动强度，尺寸精度难以控制；而采用专用胎具进行定位，既保证了精度又提高了效率。10.2以上海电气斯必克工程技术有限公司蒙泰2X330MW空冷凝汽器系统项目为例进行分析，此工程2台机组共计1500吨，其中不封口管道占整体工程量的60%，约900吨。按照以往制作工序材料损耗率达到17%（不封闭口角度为300度，需切除60度，所以材料损耗率为60/360=17%），故用材料总量900*17%=1053吨；采用本施工方法可节约材料1053-900=153吨，每吨材料按市场价4000元计算，可节约材料费153*4000=612000元。11、应用实例11.1我公司于2009年10月承揽制作了上海电气斯必克工程技术有限公司萨拉齐电厂2X300MW空冷项目1#机组钢结构的制作任务，该项目主要由风机盖板、花纹走道板、风机桥格栅、风机桥架、风墙结构、下部钢结构、隔离风墙结构、管道支撑、上部钢结构、空冷凝汽器等12大系统组成，总工程量约为1950吨。11.2 2013年3月我公司承揽制作了上海