胀接工艺守则

 

2020-05-16 04:45

  胀管工艺守则 文件编号 编 制: 审 核: 批 准: 天津曹氏锅炉有限公司 二 00 七年十月 胀管工艺守则 D-01-04-15 页码:第 1 页 共 12 页 1 主题内容与适用范围 本守则规定了工业锅炉管子与锅筒或管板的胀接方法和技术要求。 本守则适用于额定工作压力不大于 2.5MPa 以水为介质的固定锅炉。 2 引用标准 GB231 金属布氏硬度试验方法 GB2975 钢材力学及工艺性能试验取样规定 GB3087 低中压锅炉用无缝钢管 JB/T1611 锅炉管子制造技术条件 JB/T1612 锅炉水压试验技术条件 JB/T9619 工业锅炉胀接技术条件 3 胀接操作人员 3.1 胀接操作人员必须经过有关部门技术培训,考试合格后方能上岗。 3.2 胀接操作人员连续脱岗半年,应重新进行技术培训,经考试合格后,方可回岗操作。 3.3 胀接操作人员应掌握所用胀接设备的使用性能,熟悉锅炉产品图样、工艺文件及标准要 求。 3.4 胀接操作人员应认真做好胀接场地的管理工作,对所用工、量、检具能正确使用和妥善 保管。 4 胀接设备与胀管器 4.1 胀接设备与胀管器应能满足胀接技术条件及有关标准要求。 4.2 胀接设备一般有如下几种: a.无自动控制胀管率装置的机械式胀管机; b.液压驱动扭矩自动控制胀管率的胀管机; c.微机控制胀管率的机械式胀管机; d.液压橡胶柔性胀管机。 上述胀接设备可视产品情况选择使用。 4.3 胀管器可与相应胀接设备一同使用或直接用于手工胀接。 4.3.1 胀管器按用途一般分为: a.12°~15°扳边胀管器; b.90°扳边胀管器; 78 胀管工艺守则 D-01-04-15 页码:第 2 页 共 12 页 c.无扳边胀管器。 4.3.2 胀管器按胀柱数量一般分为: a.3 个胀柱 1 个翻边柱胀管器; b.4 个胀柱 2 个翻边柱胀管器。 应优先选用 4 胀柱胀管器。 4.3.3 90°扳边胀管器一般有普通 90°扳边胀管器与 90°无声扳边胀管器之分。应优先选 用无声扳边胀管器。 5 胀接管子的技术要求 5.1 胀接管子应符合 GB3087 的规定。 5.2 胀接管子的外表面不得有重皮、裂纹、压扁等缺陷,胀接管端不得有纵向刻痕。如有横 向刻痕、麻点等缺陷时,缺陷深度不得超过管子公称壁厚的 10%。 5.3 水管锅炉胀接管子的制造偏差应符合 JB/T1611 的规定,锅壳锅炉胀接管子的长度尺寸应 根据锅壳两端管板间实际长度确定。 5.4 胀接管子的端面倾斜度△f 应不大于管子公称外径的 1.5%,且最大不超过 1mm(见图 1)。 5.5 管端硬度宜低于管板(或锅筒)硬度,若管端硬度大于管板(或锅筒)硬度时,应进行 退火处理。 5.6 硬度检查应符合下列规定: (1)用于胀接的管子按每个炉批号管子总数的 1%取样,且不少于 3 个;用于锅筒或管板 的钢板,每个炉批号取 1 个试样。 (2)样坯切取位置及方向应符合 GB2975 的规定。 (3)硬度测试可在切取的试样上进行,亦可在锅筒或管板和胀接管端上直接进行。测试前, 应将测点处的氧化皮、锈蚀、油污清除掉,使之露出金属光泽。 a. 当在试样上进行时,试验方法、试样尺寸及表面要求应符合 GB231 的规定。 b. 当在锅筒或管板和胀接管端上直接进行时,管子测点数量为每台锅炉按胀接管子总数的 79 胀管工艺守则 D-01-04-15 页码:第 3 页 共 12 页 3%选取,且不少于 15 点。每根管端上最多不超过 3 点,测点位置应在距管端 50mm 范围内。 锅筒或管板测点数量为每个筒节或管板取 3 点,测点均匀分布。 5.7 胀接管端需做退火处理时,应符合下列要求: (1)退火可采用“铅浴法”间接加热、电加热,亦可采用火焰直接加热。当采用火焰加热 时其燃料可采用焦炭、木炭、锯末,但不得用煤炭做燃料直接加热。 (2)加热时应缓缓升温,平均温升不超过 15℃/min,退火温度控制在 600~650℃(无论 用何种方法加热,都不得将管端加热至 650℃以上),保温 10~15min,保温后管端应埋于干 燥的石棉灰或硅藻土或石灰粉中缓冷,埋入深度不小于 350mm,冷却至室温后方可取出。 (3)加热退火时必须配有温控装置或仪器,不得目测估量。 (4)管端退火长度应控制在 100~150mm。两端可同时加热;当管子一端加热时,应用木 塞将管子的另一端堵住,以防空气在管内流动。加热过程中应旋转管子,使管端加热均匀。 (5)采用“铅浴法”退火时应有防止操作人员铅中毒和被铅液溅伤的安全措施。 5.8 胀接前须按下列要求对胀接管端进行清理: (1)管端外表面应用半自动双头磨管机或机械洗管机等除锈磨光,磨光长度不小于 50mm。 除锈磨光后的表面不应有起皮、凹痕、裂纹和纵向沟槽等缺陷,磨光后的最小管端外径应符 合 JB/T9619 规定。管端内表面应无严重锈蚀和铁屑等杂物并清除毛刺。 (2)除锈磨光后的胀接管子应及时胀接,如不能及时装配胀接,则应妥善保管以防再次生 锈。如生锈应重新打磨,打磨后的管端最小外径仍须符合 JB/T9619 规定。 6 胀接管孔的技术要求 6.1 用汽油或四氟化碳等溶剂清洗管孔壁上的油污,再用细纱布沿孔壁圆周方向打磨残留锈 蚀,并除去管孔边缘毛刺。打磨后管孔壁的表面粗糙度不得大于 Ra12.5。 6.2 清理后的管孔壁不得有纵向刻痕,个别管孔允许有一条螺旋形或环向刻痕,刻痕深度不 得超过 0.5mm,宽度不得超过 1mm,刻痕至管孔边缘的距离不得小于 4mm。 6.3 胀接管孔尺寸应符合 JB/T9619 要求。 6.4 如管孔直径超差,其超差数值不得超过规定偏差值的 50%。当管孔总数不大于 500 个时, 超差孔数不得超过管孔总数的 2%,且不得超过 5 个;当管孔总数大于 500 个时,超差孔数不 得超过管孔总数的 1%,且不得超过 10 个。对于超差管孔在锅筒或管板上应作出明显标记。 6.5 管孔加工后,宜采用机械式管孔挤光器挤光管孔,以提高管孔内壁表面硬度和减小粗糙 度,以利胀接。 7 胀接前对胀接设备的检查 80 胀管工艺守则 D-01-04-15 页码:第 4 页 共 12 页 7.1 自行设计、制造或外购的胀管器,胀杆锥度及胀接设备的转速应符合 JB/T9619 的规定。 7.2 液压驱动胀管设备和微机控制胀管设备其控制系统应准确灵敏、性能良好。 7.3 胀杆长度应小于弯管管端直段长度,当其超长时,应从小端切去,切断处倒圆。 7.4 胀管器先检查外观,然后用涂色法检查接触面(接触面应大于 80%),合格后涂以润滑脂 待用。 8 穿管 8.1 穿管前应先按图样核对锅筒、集箱的装配位置。 8.2 按照每个胀接面管子、管孔总数的 15%,随机测量管孔直径 d、管端壁厚 t,计算出 d、t 的算术平均值并做好记录(参见附录 A 表 A1)。 8.3 根据超差管孔的直径选配管子,选配后的最大间隙不超过 JB/T9619 的规定。 8.4 管子的两个胀接端穿入管孔时应能自由伸入,管子必须装正,不得歪斜。当发现有卡住, 偏斜等现象时,不得强行插入,应取出管子,按大样矫正后,再行插入。 8.5 穿管时应超穿一定距离,以再次清理胀接管端或管孔壁上因穿管留下的锈屑污物,清理 后,退回正确位置。 8.6 管子与锅筒胀接时,可先穿基准管,基准管找正后,采用预胀或其他方法加以固定。 8.7 胀接管端伸出长度应符合 JB/T9619 要求。 8.8 对于管端伸出长度超过要求的管子,应用机械方法去除超长部分,并清除毛刺。 9 胀接技术要求 9.1 试胀 9.1.1 正式胀接前应进行试胀,以检查胀管器的质量、管材的胀接性能和确定最佳胀管率。 9.1.2 试胀用管子的材质、规格应与产品胀接管子相同,试胀用板的材质、厚度及管孔间距、 管孔尺寸、加工质量等均应与产品的锅筒或管板相同。 9.1.3 试胀件尺寸规格及数量 当产品管孔中心距 s 小于 3d(管孔直径)时,做试胀板一块,开孔 12~16 个,产品管 孔为顺排时,试胀孔一般按方阵布置,且不少于三行四列(或四行三列);产品管孔为错排时, 试胀孔的列(行)是行(列)的 1.5~2 倍,且不少于四行(列)六列(行),见图 2。 81 D-01-04-15 胀管工艺守则 页码:第 5 页 共 12 页 当产品的管孔中心距 s 不小于 3d 时,做单孔试胀板四块,管孔中心至试胀板边缘距离不 小于 2d;试胀管的长度 L 不小于 300mm,数量与管孔相同。 9.1.4 试胀管子的胀接管端硬度应符合 5.5 规定;当管端退火时,应按 5.7 随炉退火,退火 后的管端应按 5.8 要求进行清理。 9.1.5 试胀管子与管孔一一对应,编号入座,用油漆在试胀板上做出孔位编号,用游标卡尺 逐一测量试胀管壁厚 t、管孔直径 d 值,并作好记录(参见附录 A 表 A2) 9.1.6 在胀管率 H 为 1%~2.1%范围内,选用不同的胀管率数值,计算出相应的胀口内径 d1 值,然后对各个胀口进行试胀,实测胀口内径并作好记录(参见附录 A 表 A2)。 9.1.7 试胀后,对各胀口进行比较性检查,检查胀口部分是否有裂纹,胀接过渡部分是否有 剧烈变化,然后取胀管率有代表性的胀口进行水压试验。选定外观质量好,试压不漏水,且 留有充分补胀余地的胀口胀管率值作为最佳胀管率,待正式胀接时采用。 9.1.8 确定最佳胀管率后,对机械式胀管器而言,应在胀杆相应位置焊接限位挡铁(如图 3), 以确保在正式胀接时与试胀时确定的最佳胀管率一致。 82 胀管工艺守则 D-01-04-15 页码:第 6 页 共 12 页 9.1.9 批量生产锅炉时,在胀接环境、材质、操作人员不变的情况下可每三个月进行一次试 胀,验证已确定的胀管率是否仍适用。 9.2 胀接 9.2.1 根据试胀所确定的最佳胀管率进行正式胀接。胀接时应在管端内壁涂少许润滑脂,再 插入胀管器。胀接过程中,严防油污、水及灰尘渗入胀接面间。 9.2.2 胀接时一般采用反阶式胀接顺序,见图 4。管子与锅筒胀接可在管子穿妥后再按图 4 进行胀接;管子与管板胀接时,为防止油污流进胀接面间,亦可采用错列式胀接顺序,见图 5。 9.2.3 管子与锅筒胀接时,以前后基准管子的对应拉线为准,从锅筒的纵向中心线分开向左 右两边逐排进行,随穿随胀,依次胀完。胀接的各管排(横排、竖排)应注意管子间距和直 线度,胀接过程中应随时察看胀口边缘有无裂纹,发现问题及时解决。 9.2.4 胀接操作可采用一次胀接法将管子一次胀妥,亦可采用二次胀接法先预胀后复胀。不 管采用哪种方法胀接,都不得将管端的胀大与扳边分开单独进行。 9.2.5 同一根管子,一端为焊接而另一端为胀接时,应先焊后胀。 83 胀管工艺守则 D-01-04-15 页码:第 7 页 共 12 页 9.2.6 胀接时每胀完 15~20 个管头后,应对胀管器进行清洗,检查有无损伤,无损伤则涂润 滑脂继续使用,反之则应更换。 9.2.7 胀接时的环境温度一般应不低于 0℃。 9.2.8 胀接后,用胀管率测量卡尺逐一测量胀口的内径并作好记录(参见附录 A 表 A3)。比 较 d1 值,对胀管率 H 大于 2.1%的胀口,按下式进行胀管率计算,以确定超胀的胀管率数值和 每个胀接面上超胀胀口的数量。 H=[ d1 + 2t ?1]×100% d 式中:d、t 用 8.2 给出的算术平均值代入。 9.2.9 胀管率应控制在 1%~2.1%范围内,胀管率超出控制范围时,超胀的最大胀管率不应超 过 2.8%。超胀数量在同一胀接面处(锅筒或管板)不超过胀接总数的 4%,且最多不超过 15 个;允许超胀数量不足 2 个时,允许超胀 2 个。 9.3 胀管率的间接控制方法 9.3.1 采用液压柔性胀接时控制胀接压力。 9.3.2 采用液压驱动机械胀管或微机控制机械胀管时,控制胀接扭矩;采用普通机械胀管时, 使用胀管限位器控制胀杆进入胀口的相对位置。 9.4 扳边 9.4.1 12°~15°扳边 管端喇叭口扳边角度为 12°~15°时,扳边起点与管板表面(或锅筒内壁)以平齐为宜, 由胀接部分转入喇叭口部分不应有明显的切口,见图 6。 9.4.2 90°扳边(见图 7) 9.4.2.1 90°扳边的胀接,宜采用无声扳边胀管器一次胀接成形。使用其他扳边工具进行 90° 84 胀管工艺守则 D-01-04-15 页码:第 8 页 共 12 页 扳边时,应先将管子胀接扳边成 12°~15°喇叭口后,再进行 90°扳边,扳边应缓慢,(为 防止管口撕裂)不得一次成形。扳边后胀口周围不应有扳边工具冲击的凿子印,不可避免时, 个别的印深不应超过板厚的负偏差 9.4.2.2 90°扳边边缘应与管板贴紧,其最大间隙 b(见图 7)应不大于 0.4mm,且间隙大 于 0.05mm 的长度不得超过管子周长的 20%。间隙应用塞尺检查。如扳边贴紧达不到要求时, 不得用铁锤锤击。 9.5 胀口质量要求。 9.5.1 管端内表面不应有粗糙、剥落、刻痕、裂纹等。 9.5.2 12°~15°扳边后管端不应有裂纹。 9.5.3 90°扳边后边缘不应有超过 2mm 长的细小裂纹。 9.5.4 胀口处应无偏挤(单边)。 9.5.5 胀口的内径圆度公差大于 0.15mm 时,其超差数量在同一胀接面处不得超过胀接总数的 10%。 10 水压试验、补胀和换管技术要求 10.1 胀接管子全部胀妥后,进行胀口及锅筒的内部清理,并检查管子有无堵塞。 10.2 水压试验前应拆除本体组装设施或临时支架。 10.3 水压试验按《水压试验工艺守则》进行。 10.4 水压试验检查应在试验压力降至工作压力时进行,检查胀口有无漏水(漏水是指水珠向 下流)、水印(指仅有水迹)和泪水(指水压试验期间不向下流的水珠)。如发现上述缺陷, 应在相应管端处分别作出标记。 10.5 对水压试验漏水的胀口或超过允许数量的泪水、水印的胀口应在卸压放水后随即进行补 胀,同时还应对其邻近的一些胀口稍加补胀以免受到影响而松弛。补胀前应测量胀口内径。 确定合适的补胀量,以免超胀。 10.6 同一漏水胀口,补胀次数不宜多于 2 次,补胀后应重新进行水压试验,对补胀后仍有漏 水且胀管率已超过 2.8%的管子应予换管重胀(在割除不合格的胀接管子时,必须注意不损伤 管孔壁)。补胀、重胀后的胀管率应符合 9.2.9 要求。 10.7 应有专人负责记录胀接及水压试验结果(参见附录 A 表 A3),以作为验收依据并备案。 11 贴胀(或称“轻胀”、“预胀”)技术要求 11.1 贴胀宜在需贴胀的管子焊接后进行,也可在焊接前进行。 11.2 当图样要求贴胀或要求用胀接方法消除管子与孔壁间隙时,应采用与前述相同的胀接设 85 胀管工艺守则 D-01-04-15 页码:第 9 页 共 12 页 备和操作方法,使管子外壁紧贴管孔内壁,并有一定的胀紧力,以消除管子与管孔间的间隙。 11.3 当采用手工贴胀时,应胀至感到扭矩明显增大时止;当采用机械或液压驱动贴胀时,应 胀至负载明显增大时止。 11.4 前部管子贴胀完毕后,应仔细检查外观质量,并应用小手锤轻击接近管孔的管段,监听 贴胀质量(贴胀紧密时,其声音沉闷;而未贴紧时,声音较清脆)。 注:贴胀的目的仅是为了消除管子与管孔的间隙及降低焊接应力。因此,在执行本守则时,当对管子按规 定进行材质、外观质量检验并合格后,对管子和管板的硬度检查、试胀、胀管率、扳边、记录、检查胀接 质量的水压试验等要求均可免去。 86 胀管工艺守则 D-01-04-15 页码:第 10 页 共 12 页 附录 A 胀接用数值记录表 (参考件) A1 胀接前各胀接面 15%的管子、管孔数值测量记录表,见表 A1。 胀接面简图 表 A1 日期 第页共页 产品名称 产品编号 产品图号 填表人 专检 操作人 孔位编号 管孔直径 d(mm) 水平 垂直 平均 90° 管子壁厚 t(mm) 180° 270° 360° 平均 备注 1 2 3 算术平均值 d 算术平均值 t 注:1.锅筒管孔:水平—纵向;垂直—环向。2.每个胀接面要分别测量、计算算术平均值。 87 胀管工艺守则 D-01-04-15 页码:第 11 页 共 12 页 A2 试胀用数值记录表,见表 A2 胀接简图: 表 A2 日期 试胀编号 试胀人 填表人 专检 水试人 Hj d1j 环境温度(℃) 孔 管孔直径d 位 (mm) 管子壁厚 t (mm) 胀后内径 d1 胀 胀 水压试验 (mm) 管 口 结 编 水垂平 平 水 垂 平 率 外 水泪漏 论 90° 180° 270° 360° 号 平直均 均 平 直 均 H 观 印水水 1 2 3 注:Hj—最佳胀管率; d1j—最佳胀管率时的胀口内径。 88 胀管工艺守则 D-01-04-15 A3 胀接后数值记录表,见表 A3 表 A3 日期 第 页共 页码:第 12 页 共 12 页 页 第一胀接面 15%实测算术平均值 产品名称 产品编号 d= t= 产品图号 填表人 第二胀接面 15%实测算术平均值 胀接专检 水试专检 d= t= 胀接操作 水试操作 Hj= H=2.1%时 d1= 序 胀后内径 d1(mm) 胀管 胀口 水压试验 复胀 备注 号 水平 垂直 圆度 平均 率 H 外观 水印 泪水 漏水 合格 记录 1 2 3 4 5 环境温度: 注:锅筒或管板管孔:水平—纵向;垂直—环向。 89

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