工业锅炉的安装施工工艺

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  【摘 要】由于锅炉设备的特殊性,在其安装与运行过程中,潜在一定危险因素。一般情况下,锅炉设备大多处于恶劣的环境中运行,并且承受了定压力。锅炉安装质量好坏将对运行的安全性、经济性产生直接影响。笔者主要对工业锅炉的安装工艺进行阐述。
  【关键字】工业锅炉;设备;安装;施工
  1.基础验收及钢架安装
  1.1必须进行基础验收。基础上要有明确的标高和中心线,基础表面不得有裂纹、凹坑等缺陷。复测锅炉安装的纵向对称中心线、横向基准线和标高线。
  1.2基础上纵、横中心线应相互垂直,两柱子定位中心线的间距允许偏差为1mm,各组对称四根柱了定位中心点的两对角线长度之差不得大于5mm。
  1.3每根柱予下设四组斜垫铁,待钢架安装找正完毕,用手锤敲击无松动后将垫铁与柱脚板、预埋板焊接牢固,然后与预埋钢筋焊接牢固。
  1.4钢架先在地面分片组对,按柱号Z1~Z1,Z2~Z2,Z3~Z3,Z4~Z4…,钢架组对中心线、对角线及水平度必须严格控制,最大允许偏差:各柱间距离5mm,各立柱问平行度间距的1/1000,且不大于10mm,横梁标高5mm,横梁问平行度5mm,横梁与立柱中心线的相对错位5mm,顶板的各横梁间距3mm,平台标高10mm,平台与立柱中心线相对位置10mm。
  1.5钢架吊装完毕后,用绳索临时拉撑四角,钢架精平完毕,将柱脚和基础底板焊接,每两片钢架侧面两两用横梁连接牢固后,方可拆除临时拉撑。
  2.锅筒安装
  有的锅筒安装在钢架支座上,有的锅筒靠管束受热面支承。锅筒位置是否正确关系到受热面的安装和炉墙的砌筑。锅筒位置的正确与否,主要取决于锅筒的支座或锅筒的临时支架。靠管束受热面支承的锅筒,必须先将锅筒吊到一定位置后,用临时支架予以固定,待管束受热面全部安装后,才能将临时支架拆除。
  2.1锅筒安装前
  用柴油清洗活动支座的滚柱,并在滚柱上涂抹润滑脂。在活动支座两侧装临时限位楔铁,以防止偏位,待安装结束拆除。在锅炉承重横梁上划出固定支座和活动支座的纵横向中心线后,吊装支座于中心线上,并用水平仪找正,用增减支座下垫铁厚度的方法调整支座的标高和水平度。
  2.2吊装锅筒
  先吊上锅筒,再吊装下锅筒,锅筒吊入支座时,应先在锅筒与支座问填入石棉绳或设计要求的垫件,锅筒与支座不能硬接触。锅筒在起吊或搬运时,严禁将绳索穿过管孔,不能使短管受力。
  安装时用拉对角线的方法确定两支座或吊架的平行度,对角线差小于2mm,用V型水平仪检查两支座问高差小于2mm,对于悬吊式锅筒,先粗调4个吊杆,待锅筒就位后进行微调到设计标高,使水平度符合要求,锅筒定位时,应按膨胀系统图要求,留足膨胀量。锅筒找正后,4个方向进行临时固定,待水压试验后拆除。
  2.3锅筒安装允许偏差值
  标高5mm,与立柱中心线距离偏差5mm,纵向水平度<2mm,横向水平度<1mm。
  2.4锅筒的校正
  锅筒微小的位置偏差或倾斜,都会改变锅炉排管的垂直度,使管端与管孔产生倾斜,迫使管子弯曲,严重影响锅炉胀管的质量。应当认真仔细校正。调整锅筒纵横中心线时,应与设计中心线(即构架基础中心线)重合。校正时以锅炉钢架主要立柱中心线为准,锅筒校正后用临时卡码初步固定。调整下锅筒时,应以上锅筒为基准。利用锅筒两侧的纵向中心线,用u型连通管法找正锅筒的横向水平度。检查上、下锅筒的垂直和水平距离,其允许误差±3mm。
  3.胀管
  3.1影响胀管质量的因素
  (1)锅筒固定是否牢固。胀管时,锅筒晃动,易造成基准管和先胀的管口漏水比后胀的管多。
  (2)管壁与管孔的间隙是否适宜。间隙太大,使胀管过度,造成管口破裂、胀口偏胀等;间隙太小,穿管困难。应测量管头和管孔的直径,进行选配组合。
  (3)炉管与管孔是否同心。若炉管与管孔不同心,将出现漏水,甚至胀不住。在胀管前应找正,使炉管与管孔同心。
  (4)管端伸出管孔的長度及管子的翻边状况。管端伸出太长,翻边后管口直径扩大太多,塑性变形大,容易产生裂纹;管端伸出太短,造成翻边不够,会削弱管孔胀接的牢固性和严密性。
  3.2胀管缺陷及处理措施
  (1)胀管不足(欠胀):管子未达到应有的扩胀程度,胀口接合不严。原因:过早停胀;胀珠太短;胀珠与胀杆的圆锥度不匹配。胀管不足可以补胀,但多次补胀,管孔内壁面的变形会使管孔表面金属变得硬脆而失去弹性。因此,经过两次补胀,仍达不到严密结合时,应将此管取下,仔细检查,找出原因然后换管重胀,补胀情况要记入安装记录。
  (2)胀管过度(过胀):胀管过度是管孔及管壁均产生永久变形,降低了连接的牢固性和严密性。①管端伸出长度增加,即由于过胀使管壁过分胀薄而增长翻边长度,若增长的长度超出过多,即可判断为过胀;②受胀管段下端突出过大,其数值大于管孔与管子间隙和管孔扩大值的总和;⑧管孔壁下端的管子外面有被切现象,使这部分管壁大量减薄。管子发生过胀,应将管子切断,管头抽出,在孔壁上已经产生永久性变形的,应根据情况进行修整,变形较小时,可用氧乙炔焰烤胀口,使其恢复弹性。若变形较大,则需用铰刀进行扩孔。
  (3)胀口偏挤(偏胀):胀口偏挤是管子在管孔外端,一面偏挤,另一面显现平直。原因:管孔中管子放置不正;胀管器安放不正;用力不均。可用卡板放在管子两侧检查其间隙差值,对直径大于83mm的管子不应超过0.5mm,对于小直径管子则不应超过0.3
  (4)过渡区形状突变:管子胀接部分与未胀接部分的过渡区形状发生突变,从管子的外部和内部都可触摸到。原因:胀珠过渡部分的形状偏差造成。胀口的偏挤和胀口过渡区的突然转变,如胀口在水压试验阶段不发生滴漏可不予处理,若发生渗漏,则应进行换管重胀。   (5)翻边喇叭口破裂:管子胀接的翻边喇叭口产生裂纹,原因:管子端部未进行退火或管端露出管孔过长。当裂纹距孔壁3mm以上时,可用氧乙炔焰补焊,若裂纹距孔壁小于3mm,则管端必须切掉,换管后重胀。
  (6)胀口内壁起皮及擦伤:胀管后,管端内表面金属有粗糙和轻微的剥落、擦伤等现象。原因:胀珠表面有裂纹、凹陷或材质有问题。如果在缺陷消除后,壁厚仍在允许误差范围内,可不换管。
  4.集箱及连通管安装
  安装前复核集箱、连通管对口尺寸的偏差,包括管口倾斜度、坡口角度、管端不圆度、两对口间的直径偏差。可进行选配组合,以减少对接错边量,就位找正时应将轴线偏移、纵横问水平度及标高严格控制,同时按其膨胀方向预留支座的膨胀间隙,并临时固定。检查集箱上管头的凹凸平整度及歪斜情况,不符合要求的要用火焰矫正,矫正温度<600℃。
  集箱安装允许偏差:标高5mm,水平位置偏差5mm,纵不水平度2mm、横不水平度2mm。
  (1)对水冷壁联箱,当炉管为膜式壁时,可将上下联箱与炉管在地面组合架上组焊后,整体进行安装。当炉管为单根管子时,需分别安装上下联箱,然后用快速卷扬机单根安装炉管,上下联箱安装后,纵向热膨胀间隙应满足图纸要求。
  (2)过热器、省煤器联箱,不论悬吊式还是支架式,均应先安装好后,前后或上下同时安装过热器或省煤器管子,安装过热器联箱时,对单向或双向膨胀的预留间隙必须符合图纸要求,并注意安装的联箱不要阻挡先安装的联箱膨胀,省煤器联箱的V形卡不能把死,应保证可纵向双向膨胀。
  5.受热面管的安装
  受热面管包括水冷壁管(重点叙述膜式壁)、过热器管、省煤管。
  5.1膜式壁的安装
  (1)膜式壁安装程序
  四面安装顺序为侧水冷壁、前水冷壁、后水冷壁,~来便于炉管就位,二是临时不能安装的钢架少,三是無需投入大型机具。在吊装过程中,为防止变形,单根管子应至少设3个吊点,管屏用型钢进行局部加固后整体吊装。由于管子和管屏数量较多,外型相似,一定注意其相对位置,否则整个炉膛无法成形,找正工作的重点是调整管子或管屏的相对位置,保证联箱的标高、水平度和水冷壁的平台度,对膜式壁必要时可切割管屏鳍片,水冷壁找正后,安装刚性梁进行固定,使炉膛成为一个整体。在安装刚性梁时应注意,一是保证角部结构能自由热位移,销轴与连接板不能施焊,二是垂直刚性梁与水平钢性梁连接时,螺栓必须处于垂直长条孔的最底部,保证水平钢性梁自由向下移动,三是炉膛底部水平刚性梁连接螺栓处于长条孔最外侧,保证水平梁的热伸长。全部刚性梁安装好后,膜式壁四角用扁钢焊封,各管屏之间的鳍片也及时焊封,四面成为一个密封的整体。
  (2)膜式壁管口对口安装时,如对口错边量和弯折度超过允许偏差时,应割开膜式壁中间的连接钢板一段距离进行调整,调整完毕后再将割缝补焊好。
  (3)所有膜式壁焊口经外观检查合格后,进行25%射线探伤,焊口检验按钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级GB3323的规定执行,Ⅱ级合格。
  (4)膜式壁临时就位后,应及时补装两侧立柱间的横梁及顶部悬吊梁。
  (5)膜式壁安装完毕,应按密封装置图纸要求,将炉膛等部位的间隙用密封条和钢板补焊密封严密,防止运行时烟尘外漏,保证密封。
  (6)膜式壁组件允许偏差:组件对角线差10mm,组件宽度2/1000,最大15mm,相邻管间距5mm,个别管突出不平度5mm,组件长度10mm,集箱问中心线垂直度3mm。
  5.2过热器管安装
  过热器管为单片供货,低温过热管为20﹟钢,高温过热管为15CrMo或12CrMoV,安装时先安装低温部分,后安装高温部分,安装时用专用工具将蛇形管与联箱对口,单片蛇形管两端同时组焊完后再焊下一片,安装过程中要同时安装梳形板,并不断测量蛇形管间距和总体外形尺寸,偏差应符合要求。
  5.3省煤器管安装
  省煤器安装前需先安装四周护板和内部支撑梁,然后逐片进行蛇形管安装,蛇形管的防磨盖板一端必须焊接牢固且不得变形,另一端能自由膨胀,在安装过程中检查自由端和边缘管与炉墙间隙及管排间隙,总体尺寸调整好后,将单片蛇形管固定夹板上部,用钢板焊封,下部焊接于支撑梁上进行固定。
  省煤器安装允许偏差:组件宽度5mm,组件对角线差10toni,联箱中心线距蛇形管弯头端头长度10mm,组件边管垂直度5mm,边缘管与炉墙问隙符合图纸要求。
  5.4燃烧装置安装
  (1)燃烧装置安装程序:连接件、固定板安装→布风板、支吊架安装→仪表件安装→一、二次风管就位、安装→风帽安装→耐火浇注料浇注。
  (2)安装前应仔细检查配风器及各条焊缝的严密性,保证严密不漏。
  (3)挡板与轴应固定牢靠,轴封要严密不漏,开闭灵活,轴端头上作出挡板实际开闭位置标志。
  (4)操作装置应灵活可靠,指示刻度应与挡板实际位置相符,点火前要再次核对挡板实际位置。
  (5)风帽安装时要用胶带纸缠绕保护风眼,待耐火混凝土浇注完毕后再拆掉胶带纸,保证通风畅通。
  (6)安装允许偏差:燃烧器喷口标高5mm,燃烧器之间距离5mm,喷口与一次风道间隙5~8mm,喷口与二次风道肋板间隙10~15mm,二次风口不水平度3mm,上下摆动角度符合图纸要求。
  6.结束语
  锅炉安装的质量控制不仅需要严格执行施工和验收规范.也离不开锅炉安装各个专业的相互配合、相互检查和相互协调。锅炉的安装作业是一项系统工程.如何保证这项工作的完整性、准确性和有效性是安装组织设计和施工管理的重点.也是安装质量控制措施所要达到的根本目的。
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