《蒸规》关于胀管直径测量的补充意见

1、蒸汽锅炉安全技术监察规程中锅炉管子胀后直径如何正确测量的专项技术分析报告韶关市质监局锅特科彭云主题词：胀管率、d1值、胀管器一、问题的提出：为适应新形势而修订的96版蒸汽锅炉安全技术监察规程，对于我国锅炉行业的发展，从设计制造使用运行都有着重大的指导意义和实践意义。然而由于各种原因，我们在学习贯彻过程中，发现胀管率计算公式中，胀后管子实测内径d1值的测量问题，仍处于一种很不确定的状态，造成理论规范与实际操作的脱节。d1测量值的问题，曾困扰笔者多年，因为d1值的不确定，造成胀管率值的人为因素太大，胀接质量无法有效控制。笔者查阅不少资料，尚未发现这方面的解决办法，为解决这一难题，笔者提出以下的测量

2、方法，以期更好地在实践中运用。二、胀管率计算公式的演变87版蒸汽锅炉安全技术监察规程第124条中，胀管率计算公式如下：式中：H-胀管率%d1-胀完后的管子实测内径，mm；d1-未胀时的管子实测内径，mm；d-未胀时的管子实测直径，mm；-未胀时管子实测直径与管子实测外径之差，mm；其中：d2=d-2t-t-未胀时的管子实测壁厚将其代入上式中，得：这就是96版蒸规胀管率计算新公式。新公式中少了未胀时的管子实测内径d2和未胀时管孔实测直径与管子实测外径之差的测量。这一变化对于实际施工，无疑大大简化了工作量和测量误差值，增加了胀管率计算值的可靠性。但式中依然必须对d1值进行测量，因该值大小对胀管率H

3、的影响至关重要。三、管器设计指导思想的分析胀管器由沿胀管器外壳圆周方向均匀间隔三个到五个，镶嵌在胀珠槽中的胀珠及中间的胀杆组成，胀杆是锥度为1:20-1:40的圆锥体，胀珠是1:40-1:80的圆锥体，胀杆和胀珠在装配时，锥度方向是相反的。所以在胀管过程中，胀珠与管子内圆锥接触线总是平行于管子的轴线的，胀管器只能使管壁和管孔沿直径方向扩大成圆柱形，而不会变成圆锥形。因此各位置测出的d1值应该是相同的。这一设计指导思想符合ZBJ98001-87工业锅炉胀接技术条件规定要求。而实际情形并非如此！排除测量过程中工具因素和人为因素的影响，同一胀接口不同位置测出的d1值有较大差别，以致造成在锅炉安装、监

4、检工作中，对d1值的取舍存在很大的分岐。四、实际测量值变化规律的分析我们以6吨/吋锅炉的安装胀接口（上锅筒）随机抽取8个进行分析对比。为使数据更有代表性，我们接圆1中位置沿每个胀口截面纵横两个图1沿板厚方向管子直径示意图方向分别用内径百分比精心测量三个截面的数值，结果如下表。序号12345678管孔直径51.9051.9351.6551.6951.8851.7151.8851.74纵向值1横向值46.3046.4045.8446.0046.0946.1645.5045.7545.9946.2146.2546.3045.7345.9645.8846.00纵向值2横向值46.2546.5345.8

5、746.1046.0846.3245.7045.7046.0046.2446.2446.3445.7245.9545.8746.00纵向值2横向值46.2946.4445.9546.1046.0946.3145.7045.7246.0046.2446.2446.3845.7645.9545.8446.10从表中可看出，同一管子同一截面纵向值与横向值明显有偏差。而同一管子沿板厚方向纵向或横向的1、2、3值则相近。因此胀后管子内给是一种沿板厚方向天尺寸相近，在横截面方向形状相同的近似圆柱体。为什么会出现这种情况呢？解剖胀管器运行轨迹，我们分析原因有二：（一）目前广泛使用的自进式胀管器，其壳体上的滚

6、柱巢孔中心线与壳体的轴心线倾斜夹角为1o2o，当胀珠和胀杆之间由于压力而产生足够的摩擦力时，这种倾斜度就使胀管器在管内以螺旋式前进并向外扩大，直至把管壁胀接在锅炉管孔中。由于直胀珠为均匀间隔布置3个，每个直胀珠都要呈螺旋状前进，故每个直胀珠沿直径方向前进的起点和终点很难准确重合。即在胀接终了时，在横截面上也不能形成头、尾相接的完整圆，从而造成不柱度偏差值较大。（二）如图2所示，由于每一次螺旋前进都伴随着图2胀管器运作轨迹示意图直径的扩大，当胀接终了时，螺旋起点的直胀珠所压迫辗压的位置A点，其管壁变形最大。而其前部未压迫到的位置B点，作为一螺旋圆的起点，其变形量最小，即直径最小，从而造成了管内壁

7、无法完整。一、 d1测量值的影响程度我们以表中序号51-3数据进行计算，看一下胀管率的变化情况（管子实测壁厚3.3mm）；Hn1纵1.34%Hn2纵1.4%Hn3纵1.4%Hn1横1.8%Hn2横1.85%Hn3横2.2%从Hn数值的各不相同，可以看到同一管子，由于d1的取值不同，对Hn的影响很大，胀管率也就无法确认，从而不能有效可靠地对胀接质量进行监控，人为随意性很大，失去了Hn控制在1.0%-2.1%标准值的实际意义。由此可见了，必须对此测量位置加以规定，以确保胀管率数据的严肃性。二、 结论从以上的分析我们已经了解到，胀后管内径呈近似圆柱体这一事实。如何胀管率控制在符合蒸规的范围内，笔者有一个建议，以供参考使用。图3d1测量截面位置示意图现行使用的胀管器经多年使用，事实证明是可行的，所胀接的管子质量是可靠的，现在所要解决的只是d1值测量的问题，按ZBJ98001-87的规定，此值取“胀接后管子实测内径的算术平均值”，但这一规定仍不明确。如图所示，是取ac之间管内径的平均值呢？还是取ab或bc之间呢？笔者认为，只有与管孔接触的位置，才是实际意义上的胀