閃速爐余熱鍋爐技改質(zhì)量控制要點(diǎn)

梅力

(江西銅業(yè)建設(shè)監(jiān)理咨詢有限公司，江西南昌 330006)

閃速爐余熱鍋爐技改質(zhì)量控制要點(diǎn)

梅力

(江西銅業(yè)建設(shè)監(jiān)理咨詢有限公司，江西南昌 330006)

閃速爐余熱鍋爐在熔煉車間工藝流程中具有不可替代的作用，其日常檢修作業(yè)量大且影響生產(chǎn)。因此貴冶擬在2010年二系統(tǒng)年修期間對被大塊砸壞部位進(jìn)行全面檢修，并對輻射部、對流部局部進(jìn)行改造。根據(jù)貴冶二系統(tǒng)閃速爐余熱鍋爐改造完善技術(shù)要求，對吊裝、集箱組裝、焊接、壓力試驗(yàn)等施工重點(diǎn)質(zhì)量控制點(diǎn)進(jìn)行分析，保證了完善改造工程如期完成。

余熱鍋爐;改造;吊裝;焊接;壓力試驗(yàn);質(zhì)量控制

1 引言

貴溪冶煉廠二系統(tǒng)閃速爐余熱鍋爐為張家港海陸鍋爐有限公司設(shè)計(jì)制造的強(qiáng)制循環(huán)型余熱鍋爐，其型號為QCF55/1280－47－5.1。閃速爐余熱鍋爐是回收閃速爐高溫冶煉煙氣的熱量，產(chǎn)生飽和蒸汽設(shè)備，蒸汽送到動(dòng)力中心的透平發(fā)電機(jī)發(fā)電。其主要由輻射部、對流部、汽包等部分組成。該鍋爐于2007年4月開始安裝，2007年8月投入使用。

2 工程特點(diǎn)分析

閃速爐余熱鍋爐完善改造是特種作業(yè)，對安裝質(zhì)量、焊接技術(shù)要求高，場地狹窄，吊裝作業(yè)難度大，工作環(huán)境惡劣受天氣影響大，且工期緊僅25日歷天。因此，必須在安裝準(zhǔn)備階段、安裝階段、試壓階段對施工質(zhì)量進(jìn)行全過程的控制才能保證余熱鍋爐完善改造工程如期完成。

其主要工作內(nèi)容為:

輻射部部分水冷壁更換，管徑為Φ38×5mm，節(jié)距為91mm或100mm的光管加扁鋼焊成的具有良好氣密性的膜式壁，管材均為20G;

輻射部尾部增加一組對流屏，管徑為Φ42× 5mm，管材均為12Cr1MoV;

對流部尾部增加兩組對流管束，管徑為Φ38× 5mm，管材均為20G;

3 質(zhì)量控制要點(diǎn)

3.1 安裝準(zhǔn)備階段的質(zhì)量控制:

(1)所有鍋爐材料進(jìn)入現(xiàn)場，按供貨廠家提供的供貨清單清點(diǎn)到場材料的名稱、型號、規(guī)格和數(shù)量;

(2)檢查所有構(gòu)件的外觀質(zhì)量，如有損壞、銹蝕、焊縫表面缺陷，應(yīng)填入記錄中，并加以整改;

(3)認(rèn)真檢查水冷壁、輻射部管屏，對流管束、集箱的表面有無凹陷、弧坑、檢查其焊縫的接頭有無損傷;

(4)檢查水冷壁、輻射部管屏，對流管束、集箱的管口是否封閉嚴(yán)密，如果封閉不嚴(yán)或敞口，應(yīng)記錄在案，并認(rèn)真檢查有無雜物落入管束或設(shè)備中。受熱面管子應(yīng)保持清潔，安裝過程中不得掉入任何雜物。安裝或組裝前必須進(jìn)行通球試驗(yàn)，但必須編號和嚴(yán)格管理，不得將球遺留在管內(nèi)，通球后應(yīng)作好記錄;

(5)管子，管件及閥門在使用前，應(yīng)按設(shè)計(jì)要求核對其規(guī)格、材質(zhì)及技術(shù)參數(shù)，并應(yīng)進(jìn)行外觀檢查，應(yīng)無裂紋、縮孔、夾渣、粘砂、折迭、漏焊、重皮等缺陷，表面應(yīng)光滑，不允許有尖銳的劃痕;凹陷深度不得超過1.5mm，凹陷最大尺寸不應(yīng)大于管子周長的5%，且不大于40mm［1］。

3.2 安裝階段的質(zhì)量控制

3.2.1 水冷壁、管屏、管束的吊裝:

輻射部水冷壁每塊寬約2.2m，長7.2m，其重約1.2t，采用3t卷揚(yáng)機(jī)提升，1t卷揚(yáng)機(jī)輔助就位。輻射部新增管屏單重約13t，分兩片制作。對流部新增管束重量約為10.86t分兩片制作。根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況，采用100t汽車吊吊裝，并分別使用10t電動(dòng)葫蘆就位。因此在吊裝過程中應(yīng)注意以下幾點(diǎn):

(1)水冷壁、管屏、管束組合件組裝合格后，方可起吊;

(2)水冷壁、管屏、管束組合件在起吊前要進(jìn)行加固，加固的措施應(yīng)以現(xiàn)場條件而定;

(3)水冷壁、管屏、管束組合件吊裝要考慮一定剛度、強(qiáng)度，以防止組件變形。通常采用的加固方法有:型鋼加固，鋼筋加固，桁架梁加固。

3.2.2 水冷壁的安裝:因施工時(shí)間緊迫，現(xiàn)場采取先行更換漏點(diǎn)嚴(yán)重的水冷壁，其主要質(zhì)量控制要點(diǎn)為:

(1)水冷壁在安裝前，應(yīng)檢查水冷壁的寬度、對角線長度，以及管排的不平度。在檢查中如果發(fā)現(xiàn)有問題，應(yīng)用氣割將鰭片割開，并開好坡口，待調(diào)整好間距后，重新焊上;

(2)水冷壁的剛性梁和支撐件的組裝，組裝在地面水冷壁的組合鋼架上進(jìn)行，組裝應(yīng)既能保證運(yùn)行中水冷壁的剛性，又不影響水冷壁熱膨脹的要求。所以組裝過程中:

a、剛性梁與水冷壁管之間接觸要均勻;

b、保持鋼性梁和鉤板間的1mm的間隙;

c、剛性梁的標(biāo)高允許偏差±3mm。

3.2.3 管屏、管束集箱的安裝:

集箱安裝的縱橫中心要在現(xiàn)場標(biāo)定，按照集箱上主要管口的位置拉線，在集箱的兩側(cè)按等分圓法，將集箱的縱橫中心線位置標(biāo)定到集箱的兩端部，同時(shí)標(biāo)明集箱的安裝方位以及集箱的名稱，安裝時(shí)對號入座。

(1)集箱的位置確定后，對于有支座的集箱，靠固定支座就位，對于靠管排支撐或吊掛的集箱，要采用臨時(shí)支撐。制作臨時(shí)支撐和固定集箱時(shí)，要注意以下幾點(diǎn):

a、臨時(shí)支撐要有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，用型鋼制作;

b、臨時(shí)支撐不可直接焊在集箱上，集箱要用夾子固定在臨時(shí)支撐上;

c、管排安裝完畢后，應(yīng)及時(shí)拆除臨時(shí)支撐，但嚴(yán)禁強(qiáng)力拆除和用鐵錘敲打。

b、集箱不得與臨時(shí)支撐焊接。

(2)安裝時(shí)應(yīng)使支架角鋼與鍋爐鋼架或其它物件臨時(shí)固定，以保證鍋筒與集箱，集箱與集箱之間相互位置的準(zhǔn)確性。把經(jīng)檢查、劃線的集箱放在支架上就位找正。

(3)找正時(shí)，可在支架上用墊片進(jìn)行調(diào)節(jié)，待調(diào)整就緒后，將限位角鋼與支架固定，并擰緊U型夾子［2］。

自1980年以來，大量的數(shù)值計(jì)算方法被用于研究巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性。例如塊體非連續(xù)變形分析方法(DDA)、數(shù)值流形方法(NNM)，剛體有限元方法及斷裂力學(xué)有限元法等改進(jìn)的有限元方法等。此外，巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性研究中還有將地質(zhì)學(xué)科及其他學(xué)科的新思路新方法引入進(jìn)來，例如系統(tǒng)科學(xué)、可靠度分析、灰色系統(tǒng)、模糊數(shù)學(xué)方法等，這為巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性的研究提供了新方法和途徑。

3.2.4 出口煙道管的安裝:

(1)出口煙道安裝時(shí)一定要對煙道的外形尺寸進(jìn)行復(fù)核，看其是否符合圖紙的要求。

(2)出口煙道本體與鍋爐的連接應(yīng)避免損害到集箱和管子。

(3)煙道安裝結(jié)束后，中心線的偏差一般不應(yīng)大于30mm。

(4)煙道安裝，煙道進(jìn)出口處的偏斜一般不應(yīng)大于5mm。

3.2.5 鍋爐的密封:

鍋爐的密封程度對鍋爐的安全運(yùn)行，操作環(huán)境有很大的影響，所以要求精心施工。

(1)所有現(xiàn)場的密封、焊接與水冷壁管片的安裝同步進(jìn)行，安裝時(shí)注意以下幾點(diǎn):

b、爐墻水冷壁待該水冷壁找正、固定之后進(jìn)行密封;

c、部分密封件在現(xiàn)場進(jìn)行測量，下料施工;

d、所有密封件在可焊面開30°坡口進(jìn)行單面焊或不開坡口進(jìn)行雙面焊;

e、所有密封件要連續(xù)焊，不能斷焊;

f、密封焊的工作要在水壓試驗(yàn)之前完成。

3.2.6 焊接工藝:

(1)總體要求:

a、所有焊工應(yīng)具有相應(yīng)施焊項(xiàng)目的合格證;并在使用有效期內(nèi)。

b、施焊焊縫應(yīng)按接頭的類型、母材、焊接材料、焊接方法和工藝因素，依據(jù)焊接工藝評定報(bào)告，編制焊接作業(yè)指導(dǎo)書和焊接工藝規(guī)程。

(2)施焊環(huán)境:

a、手工電弧焊，氧乙炔焊接時(shí)風(fēng)速不應(yīng)超過8m/s，氬弧焊接時(shí)，風(fēng)速不應(yīng)超過2m/s;

b、當(dāng)焊件表面潮濕，覆蓋有冰雪，或在下雨、下雪、刮風(fēng)期間，焊工與焊件無保護(hù)措施時(shí)，不應(yīng)進(jìn)行焊接;

(3)焊材的選用:

a、所有管道的對接頭采用手工鎢極惰性氣體焊(TIG)打底，采用H08Mn2Si焊絲(TG50)，再用J426焊條蓋面;

b、其它所有碳鋼焊縫均采用J426焊條;

(4)焊件的坡口型式及對口要求:

a、對接環(huán)焊縫的坡口型式與組對要求;

b、所有環(huán)焊縫的坡口型式如下(如圖1);

圖1 環(huán)焊縫坡口形式

c、所有對接環(huán)焊縫的對口偏差;

內(nèi)口錯(cuò)邊量不大于管道壁厚的20%，最大不超過2mm;

d、管道組對時(shí)，應(yīng)仔細(xì)檢查坡口的質(zhì)量，坡口表面不能有裂紋，夾層等缺陷;

管道組對時(shí)，應(yīng)將坡口的保護(hù)套取下，并對坡口的內(nèi)外壁進(jìn)行清理干凈;

管道組對前，應(yīng)保證管組和管道的安裝要求。

(5)其它焊件的坡口型式及組對要求:

a、密封件如進(jìn)行單面焊，可按如下的坡口形式(如圖2);

圖2 單面焊坡口形式

b、密封件如進(jìn)行雙面焊，則不用開坡口;

c、所有焊件要與水冷壁的表面保持平行或垂直，安裝必須符合圖紙要求，特別是梳形板安裝要保證與冷壁管片平齊;

d、焊件與梳形板進(jìn)行焊接時(shí)，嚴(yán)禁在受壓管道上引弧，焊件與受壓管道焊接時(shí)，要采用細(xì)焊條，小電流，多層焊，以免傷及受壓元件［3］。

(6)管道焊接時(shí)的焊接檢驗(yàn):檢驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)按GB3323－2005《金屬熔化焊對接接頭射線照相》Ⅱ級合格［4］。

(7)焊縫的外觀質(zhì)量:

a、焊縫的外觀不允許有裂紋、氣孔、夾渣和熔合性飛濺;

b、焊縫的表面不允許存在凹陷;

c、焊縫的咬邊和加強(qiáng)高要符合規(guī)范要求;

d、焊縫焊接完畢，要將藥皮全部去除，特別是角焊縫的位置;

e、角焊縫的焊肉高度要符合圖紙要求。

(8)焊縫的返修:

受壓的管道和管子的對接接頭做探傷檢查時(shí)，如發(fā)現(xiàn)不合格的缺陷，要做抽查雙倍數(shù)目的補(bǔ)充檢查，如補(bǔ)充檢查不合格，則要對該焊工焊接的全部對接接頭做探傷檢查［5］。

3.3 試壓階段的質(zhì)量控制

在無損探傷檢查合格，主要金屬構(gòu)件及密封完畢結(jié)束，現(xiàn)場清理干凈后，應(yīng)進(jìn)行水壓試驗(yàn)。其主要質(zhì)量控制要點(diǎn)為:

3.3.1 水壓試驗(yàn)的范圍和試驗(yàn)壓力:

水壓試驗(yàn)的范圍:受熱面的全部受壓元件及鍋爐循環(huán)水管道、給水管道、蒸汽管道、排污管、一次儀表受壓管線及取樣管線等。

試驗(yàn)介質(zhì):軟水

試驗(yàn)壓力:6.74MPa

3.3.2 水壓試驗(yàn)前的準(zhǔn)備:

(1)試驗(yàn)現(xiàn)場清理干凈，配備照明;

(2)用盲板將安全閥進(jìn)口法蘭等不參與試壓的管口封死;

(3)安裝2塊壓力表，精度等級為1.5級，并校驗(yàn)合格［6］。

3.3.3 水壓試驗(yàn)程序:

(1)先打開汽包上的排氣孔，開始進(jìn)水，當(dāng)鍋爐受熱面充滿水，并確定系統(tǒng)內(nèi)的空氣全部排空時(shí)，關(guān)閉排氣閥停止進(jìn)水，然后全面檢查鍋爐各部位有無泄漏;

(2)啟動(dòng)試壓泵，開啟升壓閥門，壓力上升應(yīng)緩慢，每分鐘升壓不超過0.3MPa，當(dāng)水壓升至規(guī)定試驗(yàn)壓力，并在此壓力下保持5分鐘;

(3)保壓后，將水壓降至鍋爐工作壓力，然后對鍋爐進(jìn)行全面檢查;

(4)檢查后將水壓緩慢降至大氣壓力，打開排氣閥，再將水全部放凈。

3.3.4 水壓試驗(yàn)的合格標(biāo)準(zhǔn):

(1)在升到試驗(yàn)壓力，5分鐘內(nèi)壓力保持不變;

(2)在受壓元件金屬壁和焊縫上無水球及水霧;

(3)水壓試驗(yàn)后，用肉眼觀察，無殘余變形。

3.3.5 水壓試驗(yàn)時(shí)注意事項(xiàng):

(1)鍋爐水壓試驗(yàn)應(yīng)在周圍氣溫高于5℃時(shí)進(jìn)行，否則應(yīng)有防凍措施，試驗(yàn)用水溫度≥15℃或露點(diǎn)溫度以上，但不得高于70℃;

(2)不得超過試驗(yàn)壓力;

(3)發(fā)現(xiàn)有缺陷，應(yīng)降壓后方可修補(bǔ)，重新試壓;

4 結(jié)語

施工質(zhì)量是保證余熱鍋爐完善改造工程如期完工的關(guān)鍵。其質(zhì)量的優(yōu)良率是直接影響到工程能否順利竣工，生產(chǎn)能否順利進(jìn)行的關(guān)鍵，這個(gè)過程需要對每一個(gè)工序進(jìn)行嚴(yán)格的控制，尤其是影響工程進(jìn)展的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

閃速爐余熱鍋爐技改工程于2010年12月24日提前1日結(jié)束，閃速爐余熱鍋爐投入使用后，較好的適應(yīng)了貴冶目前的生產(chǎn)要求，鍋爐技改后的實(shí)際運(yùn)行情況和設(shè)計(jì)狀況基本吻合，從目前的運(yùn)行實(shí)績看，達(dá)到了預(yù)期的效果。

［1］GB 50273－2009，鍋爐安裝工程施工及驗(yàn)收規(guī)范［S］.北京:中國計(jì)劃出版社，2009:5－13.

［2］龔崇實(shí)，陳忠恕.安裝工程質(zhì)量通病防治手冊［K］.北京:中國建筑工業(yè)出版社，1991:253－257.

［3］包其國.工業(yè)建設(shè)安裝工程施工技術(shù)基礎(chǔ)［M］.成都:四川科學(xué)技術(shù)出版社，1988:53－68.

［4］GB/T 3323－2005，金屬熔化焊焊接接頭射線照相［S］.(GB 3323－2005).

［5］高崇.安裝工程技術(shù)檔案工作手冊［K］.北京:中國建筑工業(yè)出版社，1992:146－147.

［6］JB/T 1612－94，鍋爐水壓試驗(yàn)技術(shù)條件［S］.

Quality Control Points in the Waste Heat Boiler Technical Transformation Project of Flash Furnace

MEI Li

(JCC Construction Supervision Consulting Co.LTD.，Jiangxi Copper Corporation，Nanchang，Jiangxi 330006，China)

Flash furnace＇s waste heat boiler is irreplaceable in the smelting process workshop;it has large daily operation and maintenance which would influence production.So Guixi Smelter completely maintenance the damaged parts which caused by large piece in the second production system during the 2010 maintenance work，and made technological transformation of the radiate parts and convection parts.According to the technical improvement requirements of the second system＇s waste heat boiler of flash furnace，and analysis on lifting，tube box assembly，welding，pressure test and other key points of quality control in construction，guarantees a perfect renovation project completed on schedule.

waste heat boiler;technological transformation;hoisting;welding;pressure experiment;quality control

TF806

B

1009－3842(2012)05－0053－04

2012－03－18

梅力(1984－)，男，江西九江人，工程師，主要從事工業(yè)設(shè)備安裝工程現(xiàn)場監(jiān)理工作。E－mail:jxmeili@qq.com