胀接工艺规程.docx
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胀接工艺规程
胀接工艺
胀接工艺
1胀接前的准备工作
1.1受热面管子安装前的检查,应符合下列要求
1.1.1管子表面不应有重皮、裂纹、压扁和严重锈蚀等缺陷。
当管子表面有刻痕、麻点等其他缺陷时,其深度不应超过管子公称壁厚的10%。
1.1.3对流管束应作外形检查及矫正,校管平台应平整牢固,放样尺寸误差不应大于1mm,矫正后的管子与放样实线应吻合,局部间隙不应大于2mm,并应进行试装检查。
1.1.4受热面管排列应整齐,局部管段与设计安装位置偏差不宜大于5mm。
1.1.5胀接管口的端面倾斜度不应大于管子公称外径的1.5%,且不大于1mm。
1.1.6受热面管子应作通球检查,通球后的管子应有可靠的封闭措施,通球直径应符合表4-1的规定。
表4-1通球直径(mm)
弯管半径
<2.5Dw
≥2.5Dw,且<3.5Dw
≥3.5Dw
通球直径
0.70Dn
0.80Dn
0.85Dn
注:
1、Dw—管子公称外径;Dn—管子公称内径;
2、试验用球一般采用不易产生塑性变形的材料制造。
试验用球一般应用钢材或木材制成,不宜用铝等易产生塑性变形材料,通球所用的球要逐个编号,严格管理,防止球遗忘于管内,对完成通球检查的管子临时封堵。
做好通球记录。
1.2管子的硬度测定,每根管子的两端均应测试硬度,常用的硬度测定方法有布氏硬度(HB)和洛氏硬度(HRC)等。
1.3管子端头退火
1.3.1胀接管子的锅筒(锅壳)和管板的厚度应不小于12mm。
胀接管孔间的距离不应小于19mm。
外径大于102mm的管子不宜采用胀接。
1.3.2胀接管子材料宜选用低于管板硬度的材料。
若管端硬度大于管板硬度时,应进行退火处理。
管端退火不得用煤炭作燃料直接加热,管端退火长度不应小于100mm。
1.3.3管子胀端退火时,受热应均匀,退火温度应控制在600~650℃之间,并应保持10~15min,退火时间应为100~150min,退火后的管端应有缓慢冷却的保温措施。
1.4胀接管孔的质量应符合下列要求
1.4.1胀管管孔的表面粗糙度Ra不应大于12.5μm,且不应有凹痕,边缘毛刺和纵向裂痕,少量管孔的环向或螺旋形刻痕深度不应大于0.5mm,宽度不应大于1mm,刻痕至管孔边缘的距离不应小于4mm。
1.4.2胀管管孔的允许偏差应符合表4-2
表4-2胀接管孔的直径与允许偏差(mm)
管子公称外径
32
38
42
51
57
60
63.5
70
76
83
89
162
管孔直径
32.3
38.3
42.3
51.5
57.5
60.5
64
70.5
76.5
83.6
89.6
162.7
管孔允许偏差
直径
+0.34~0
+0.40~0
+0.34~0
圆度
0.14
0.15
0.19
圆柱度
0.14
0.15
0.19
注:
管径Ф51的管孔,可按Ф51.5+0.4加工
1.5胀管器、胀管机选择
1.5.1胀管动力有手动、电动、风动、液压传动等多种,大中型锅炉胀接多采用电动胀管机。
1.5.2胀管器的规格选择
胀管器盖板上应有产品规格钢印,并附有说明书和质量证明等技术文件,其说明书应明确该胀管器可胀接管子的规格。
使用前还应根据对锅筒和管子的检测结果,对胀管器的可适用性进行检查。
方法是:
1.5.2.1将胀杆向里推进,使胀珠尽量向外,形成的切圆的直径应大于管子的终胀内径;
1.5.2.2胀珠的长度应与钢筒的壁厚相适应,翻边终胀的胀管器直胀珠的长度,应是锅筒壁厚加管端伸入锅筒两倍的长度。
例如胀接Ф32~Ф63.5管子与壁厚50mm的锅筒胀接,选胀管器胀珠直段的长度应是50+18±2=68±2mm。
1.5.3拆解胀管器进行检查
1.5.3.1胀杆胀珠不直度应小于0.1mm;
1.5.3.2胀杆的锥度应为1/20~1/25,胀珠的锥度应是1/40~1/50(即胀杆与胀珠锥度比2:
1);
1.5.3.3胀杆和胀珠的表面必须光洁、无沟纹斑痕、起皮等缺陷,其工作表面粗糙度Ra≤12.5μm;
1.5.3.4胀珠的工作表面硬度应不低于HRC52,胀杆的工作表面硬度应比胀珠工作表面硬度高HRC6~10;
1.5.3.5同一胀管器各巢孔的倾斜应一致,斜度应为a=1.5°~2.5°向左斜,错列式翻边胀珠巢不需斜度,巢孔锥度与胀珠锥度相匹配,胀壳上的胀珠巢与胀珠间隙,新的胀管器为0.2~0.3mm,旧的不大于0.7mm。
1.5.4对胀管器组装体进行检查
1.5.4.1将胀杆全推入胀管器内进行检查:
翻边胀管器,胀珠应转动灵活,胀珠不从珠巢中脱落;串列式翻边胀管器,翻边珠与直胀珠轴向总间隙应小于1mm。
1.5.4.2自进式胀管器胀杆顺时转动胀杆,胀杆向里推进,同时胀珠能自动均匀平稳扩胀,逆时针转动胀杆时胀杆能轻松退出。
1.5.4.3用直尺测量胀杆推进或迟出量,用油标卡尺测量各胀珠外扩或内缩直径是否均匀,是否与胀杆伸缩量成固定的正比例。
2试胀及胀接工艺规程的制订
2.1胀接前应进行试胀工作,以检查胀管的质量和管材的胀接性能。
在试胀工作中,要对试样进行比较性检查,检查胀口部分是否有裂纹,胀接过渡部分是否有剧烈变化,喇叭根部与管孔壁的结合状态是否良好等,然后检查管孔壁与管子外壁的接触表面的印痕和啮合状况。
根据检查结果,确定合理的胀管率。
需在安装现场进行胀接的锅炉出厂时,锅炉制造单位应提供适量同钢号的胀接试件(胀接试板应有管孔)。
2.2施工单位应根据锅炉设计图样和试胀结果制订胀接工艺规程。
胀管操作人员应经过培训,并严格按照胀接工艺规程进行胀管操作。
2.3电动胀管机试验检验内容
2.3.1胀接消除间隙阶段电流值;
2.3.2固定胀管,即消除间隙后,再将管径扩胀0.2~0.3mm阶段的电流值;
2.3.3翻边扩胀阶段的电流值
2.3.4试验胀管内孔每扩大1mm,胀杆进伸实际深度,和实际旋转的圈数;
2.3.5试胀中应准确控制2.3.1~2.3.4条款的数据,以便实际胀管参照这些数据进行操作。
2.4要求连续试胀,不断测量和记录,将每一个胀口的胀前管孔径、管内径及管与孔间隙扩胀量等准确详实记录。
2.5水压试验检查试胀口,将试胀板的胀口翻边的一侧密封,按锅炉水压强度试验的压力,对试胀口进行水压试验。
如果水压试验发现泄漏,应拆开封闭进行复胀,并做复胀记录,再做水压试验,直至水压试验合格。
2.6试胀外观检查:
观察胀口有无单边偏挤、胀口内不光滑、翻边有台阶、切口或裂纹、过渡段不自然等缺陷。
2.7解剖胀口检查胀口啮合与胀缩情况。
将试胀合格和不合格的胀口分别用机械切开(不能用乙炔割开)检查各种胀口管外径与管孔壁啮合情况,测量管壁减薄值,通过比较管孔切开前后的直径变化判断管孔回弹实况。
2.8分析以上试胀检查记录,对材料的胀接性能、机具操作参数、胀管操作工艺程序、合理的胀管率控制值等作出鉴定,写出书面试胀工艺评定,用以指导锅炉胀管施工。
3胀接的技术要求
3.1胀接前,应清除管端和管孔的表面油污,并打磨至发生金属光泽;管端的打磨长度应至少为管孔壁厚加50mm。
打磨后,管壁厚度不得小于公称壁厚的90%,且不应有起皮、凹痕、裂纹和纵向刻痕等缺陷。
3.2胀接管端应根据打磨后的管孔直径与管端外径的实测数据进行选配,胀接管孔与管端的最大间距应符合表4-3的规定。
3.3胀接时,环境温度宜为0℃以上。
3.4胀管应符合下列要求
表4-3胀接管孔与管端的最大间隙(mm)
管子公称外径
32
38
42
51
57
60
63.5
70
76
83
89
162
最大间隙
1.29
1.41
1.47
1.50
1.53
1.60
1.66
1.89
1.95
2.18
3.4.1管端伸出管孔的长度,应符合表4-4的规定
表4-4管端伸出管孔的长度(mm)
管子公称外径
32~63.5
70~102
伸出长度
正常
9
10
最大
11
12
最小
7
8
3.4.2管端装入管孔后,应立即进行胀接。
3.4.3其准管固定后,宜从中间分向两边胀接。
3.4.4胀管率应按测量管子内径在胀接前后的变化值计算(以下简称内径控制法),或按测量紧靠锅筒外壁处管子胀完后的外径计算(以下简称外径控制法)。
当采用内径控制法时,胀管率Hn应控制在1.3%~2.1%的范围内;当采用外径控制法时,胀管率Hw应控制在1.0%~1.8%的范围内,并分别按下列公式计算:
Hn=(d1―d2―δ)÷d3×100%
HW=(d4-d3)÷d3×100%
式中Hn—采用内径控制法时的胀管率;
HW—采用外径控制法时的胀管率;
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—未胀时的管孔实测内径(mm);
d4—胀完后紧靠锅筒外壁处管子实测内径(mm);
δ—未胀时管孔的管子实测外径之差(mm)
3.4.5管口应翻边,翻边起点宜与锅筒表面平齐,翻边角度宜为12°~15°。
3.4.6胀管器滚柱数量不宜少于4只;胀管应用专用工具测量。
4胀接的质量及检验
4.1胀接后,管端不应有起皮、皱纹、裂纹,切口和偏斜等缺陷。
在胀接过程中,应随时检查胀口的胀接质量,及时发现和消除缺陷。
4.2为了计算胀管率和检查胀管质量,施工单位根据实际检查和测量结果,做好胀接记录。
4.3胀接全部完毕后,必须进行水压试验,检查胀口的严密性。
5胀口补胀及胀管率的控制
5.1经水压试验确定需补胀的胀口,应在放水后立即进行补胀,补胀次数不宜多于2次。
5.2胀口补胀前应复测胀口内径,并确定补胀值。
补胀值应按测量胀口内径在补帐前后的变化值计算。
其补胀率应按下式计算:
ΔH=(d3―d2)÷d1×100%
式中ΔH—补胀率
d3—补胀后的管子内径(mm);
d2—补胀前的管子实测内径(mm);
d1—未胀时的管孔实测内径(mm);
补胀后,胀口的累计胀管率应为补胀前的胀管率与补胀率之和,当采用内径控制法时,累计胀管率宜控制在1.3%~2.1%范围内;当采用外径控制法时,累计胀管率宜控制在1.0%~1.8%的范围内。
5.3胀管率超出控制范围时,超胀的最大胀管率:
当肛用内径控制法控制时,不得超过2.6%;当采用外径控制法控制时,不得超过2.5%;在同一锅筒上的超胀管口数量不得大于胀接总数的4%,且不得超过15个。
5.4扩胀量的控制方法。
原则是利用试胀结果,例如:
扩胀量与电流或扩胀与胀杆进行伸量的比例关系,控制扩胀量,实际操作还要边胀接边测量,随时调整扩胀值,不能盲目操作,造成不可弥补的胀接缺陷。
5.5翻边调整。
扩胀时原翻边会有所变化,当扩胀到预定值时,停止进胀,胀管器3~5圈达到调整翻边和光滑胀口内表面的目的。
5.6对扩胀结果测量记录。
各个胀口扩胀后,对胀管内径进行测量,按实测数据核算胀管率,将实测值和胀管率填入胀管记录作为交工依据。
6胀接常见缺陷和预防纠正措施
胀接常见缺陷和预防纠正措施见表4-5~4-7。
表4-5胀接常见缺陷和预防纠正措施
胀接缺陷特征及不良后果
原因分析
预防和纠正措施
1外观一般缺陷
人、机、料、法、环
有针对性、对症采取预防纠正措施
1.1翻边有裂纹,严重时可影响胀接使用寿命
人:
管端处理不当
料:
材质不均匀有裂纹
环:
胀接温度低
A、管端伸入锅筒不能过长
B、端头修磨
C、插管前超声波抽查管端缺陷
D、环境温度0℃以上或对管端预热翻边
1.2胀口内壁环向擦痕或起皮、麻坑等
胀管器胀珠破损
A、适当润滑
B、清洗检查胀珠硬度和光洁度
C、必要时更换胀管器
1.3未胀与受胀过渡段明显
1.4受胀内壁有纵向突起条纹
直胀珠末端过渡段短且无过渡圆角
在一个位置起始胀接旋转不均匀
A、检查胀珠下部过渡段必要时人工修磨此部分
B、转换角度起胀
C、不进胀转胀管器
1.5翻边转角和直段交接部
1)挤压双层台严重时影响胀口严密性
2)有切痕,严重时影响管端寿命
机:
翻边胀珠与直胀珠有间隙
机:
直胀珠与翻边胀珠接触直径不等
A、如使用串列胀管器时检查直胀珠与翻边珠间隙应小于0.5mm
B、用错列式三珠翻边胀管器
C、减缓翻边速度
表4-6胀接常见缺陷和预防纠正措施
胀接缺陷特征及不良后果
原因分析
预防和纠正措施
2整体或部分漏分
原因复杂
补胀,限胀率1.3%~2.1%(内控法)
2.1管子受胀与未胀部分外径变化不明显
扩胀量不足
A、确定胀管率的大小要经试验鉴定
B、扩胀达到预定胀管率,不可随意少胀
C、审查胀接记录,确认欠胀的补充扩胀
2.2管与孔接触面有杂物,材料有纵向沟纹
对管与孔检查处理不严
A、检查处理沟纹打磨与清洗管端和保持管与孔间隙不被污染
B、适当补充扩胀(以不过胀为限)
2.3沿圆周方向胀接不均匀,管壁略呈棱形或三角形
进胀速度快,胀珠数量少
A、机械胀管机应平稳旋转缓慢进胀
B、不进胀空转动胀管器或少量扩胀碾压管壁
2.4沿轴线方向胀接不均匀,胀口有锥度
管孔呈锥体或胀管器与胀杆锥度不标准
A、胀管圆锥度应符合允许偏差否则应处理合格再胀接
B、胀珠锥度与胀杆锥度比应1:
2,如不适宜更换胀管器
C、少量扩胀碾压管壁,纠正锥状
2.5单边偏挤。
一侧达到预定扩胀量甚至过胀,另一边欠胀
胀杆与胀孔不同心,与截面不垂直
A、如果管子与胀孔不同心或偏斜应调正
B、设法强制胀管器与胀孔同心和与截面垂直,并少量进胀,达到预防目的
C、缓慢少量扩胀纠正偏胀,严防另侧过胀
2.6无单边偏挤缺陷,且胀管率已达到允许值上限,但试压漏水
管端硬度高,变形没达到材料屈服点,胀后管壁回弹
A、严格检查管孔和管端硬度
B、孔与管硬度差小于HB50或管硬度HB170应对管端退火
C、在胀管率允许限度内适量扩胀
表4-7胀接常见缺陷和预防纠正措施
胀接缺陷特征及不良后果
原因分析
预防和纠正措施
3过胀,换管或降低使用
胀管率过高
这是应严格预防而不能纠正的缺陷
3.1受胀和未受胀管外径相差过大,如ф51~ф63胀后管外径增加2.5~3mm或试压后漏水反而加重
管与孔间隙过大,管受胀变形过量超过材料塑性极限达到硬化点
A、严格测量每一胀管和胀孔直径
B、大孔配大管来选配管子管孔使其间隙在规定标准内
C、必要时加强退火,扩大材料塑性延伸率或更换直径适当的管子
3.2锅筒壁管孔边缘被挤凸起,试压漏水或不漏水,使用寿命低
管孔受胀变形超过材料屈服点,产生塑性变形
一般是操作失误或机械失控造成
A、培训操作人员,严格执行试胀工艺
B、胀管时不要一次胀到位,应及时检测
C、给胀管器加止推片
D、少量胀至不漏水,如仍漏水则更换管或报废
3.3被胀管端纵向伸长,胀管率或高或低但不漏水,使用寿命降低
管端过软,材料比例极限值太低
A、限制管与孔硬度差HB=50左右
B、退火检验,不要以为管端硬度越低越好
C、选择较低胀管率
7受热面管胀接记录
7.1管端硬度测试记录
7.2管端退火记录
7.3试胀记录
7.4胀接管孔及管端的实测记录
7.5锅筒胀管记录
7.6水压试验记录及签证
7.7胀口补胀记录