《蒸規(guī)》關(guān)于脹管直徑測量的補充意見

1、蒸汽鍋爐安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程中鍋爐管子脹后直徑如何正確測量的專項技術(shù)分析報告韶關(guān)市質(zhì)監(jiān)局鍋特科彭云主題詞：脹管率、d1值、脹管器一、問題的提出：為適應(yīng)新形勢而修訂的96版蒸汽鍋爐安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程，對于我國鍋爐行業(yè)的發(fā)展，從設(shè)計制造使用運行都有著重大的指導(dǎo)意義和實踐意義。然而由于各種原因，我們在學(xué)習(xí)貫徹過程中，發(fā)現(xiàn)脹管率計算公式中，脹后管子實測內(nèi)徑d1值的測量問題，仍處于一種很不確定的狀態(tài)，造成理論規(guī)范與實際操作的脫節(jié)。d1測量值的問題，曾困擾筆者多年，因為d1值的不確定，造成脹管率值的人為因素太大，脹接質(zhì)量無法有效控制。筆者查閱不少資料，尚未發(fā)現(xiàn)這方面的解決辦法，為解決這一難題，筆者提出以下的測量

2、方法，以期更好地在實踐中運用。二、脹管率計算公式的演變87版蒸汽鍋爐安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程第124條中，脹管率計算公式如下：式中：H-脹管率%d1-脹完后的管子實測內(nèi)徑，mm；d1-未脹時的管子實測內(nèi)徑，mm；d-未脹時的管子實測直徑，mm；-未脹時管子實測直徑與管子實測外徑之差，mm；其中：d2=d-2t-t-未脹時的管子實測壁厚將其代入上式中，得：這就是96版蒸規(guī)脹管率計算新公式。新公式中少了未脹時的管子實測內(nèi)徑d2和未脹時管孔實測直徑與管子實測外徑之差的測量。這一變化對于實際施工，無疑大大簡化了工作量和測量誤差值，增加了脹管率計算值的可靠性。但式中依然必須對d1值進(jìn)行測量，因該值大小對脹管率H

3、的影響至關(guān)重要。三、管器設(shè)計指導(dǎo)思想的分析脹管器由沿脹管器外殼圓周方向均勻間隔三個到五個，鑲嵌在脹珠槽中的脹珠及中間的脹桿組成，脹桿是錐度為1:20-1:40的圓錐體，脹珠是1:40-1:80的圓錐體，脹桿和脹珠在裝配時，錐度方向是相反的。所以在脹管過程中，脹珠與管子內(nèi)圓錐接觸線總是平行于管子的軸線的，脹管器只能使管壁和管孔沿直徑方向擴大成圓柱形，而不會變成圓錐形。因此各位置測出的d1值應(yīng)該是相同的。這一設(shè)計指導(dǎo)思想符合ZBJ98001-87工業(yè)鍋爐脹接技術(shù)條件規(guī)定要求。而實際情形并非如此！排除測量過程中工具因素和人為因素的影響，同一脹接口不同位置測出的d1值有較大差別，以致造成在鍋爐安裝、監(jiān)

4、檢工作中，對d1值的取舍存在很大的分岐。四、實際測量值變化規(guī)律的分析我們以6噸/吋鍋爐的安裝脹接口（上鍋筒）隨機抽取8個進(jìn)行分析對比。為使數(shù)據(jù)更有代表性，我們接圓1中位置沿每個脹口截面縱橫兩個圖1沿板厚方向管子直徑示意圖方向分別用內(nèi)徑百分比精心測量三個截面的數(shù)值，結(jié)果如下表。序號12345678管孔直徑51.9051.9351.6551.6951.8851.7151.8851.74縱向值1橫向值46.3046.4045.8446.0046.0946.1645.5045.7545.9946.2146.2546.3045.7345.9645.8846.00縱向值2橫向值46.2546.5345.8

5、746.1046.0846.3245.7045.7046.0046.2446.2446.3445.7245.9545.8746.00縱向值2橫向值46.2946.4445.9546.1046.0946.3145.7045.7246.0046.2446.2446.3845.7645.9545.8446.10從表中可看出，同一管子同一截面縱向值與橫向值明顯有偏差。而同一管子沿板厚方向縱向或橫向的1、2、3值則相近。因此脹后管子內(nèi)給是一種沿板厚方向天尺寸相近，在橫截面方向形狀相同的近似圓柱體。為什么會出現(xiàn)這種情況呢？解剖脹管器運行軌跡，我們分析原因有二：（一）目前廣泛使用的自進(jìn)式脹管器，其殼體上的滾

6、柱巢孔中心線與殼體的軸心線傾斜夾角為1o2o，當(dāng)脹珠和脹桿之間由于壓力而產(chǎn)生足夠的摩擦力時，這種傾斜度就使脹管器在管內(nèi)以螺旋式前進(jìn)并向外擴大，直至把管壁脹接在鍋爐管孔中。由于直脹珠為均勻間隔布置3個，每個直脹珠都要呈螺旋狀前進(jìn)，故每個直脹珠沿直徑方向前進(jìn)的起點和終點很難準(zhǔn)確重合。即在脹接終了時，在橫截面上也不能形成頭、尾相接的完整圓，從而造成不柱度偏差值較大。（二）如圖2所示，由于每一次螺旋前進(jìn)都伴隨著圖2脹管器運作軌跡示意圖直徑的擴大，當(dāng)脹接終了時，螺旋起點的直脹珠所壓迫輾壓的位置A點，其管壁變形最大。而其前部未壓迫到的位置B點，作為一螺旋圓的起點，其變形量最小，即直徑最小，從而造成了管內(nèi)壁

7、無法完整。一、 d1測量值的影響程度我們以表中序號51-3數(shù)據(jù)進(jìn)行計算，看一下脹管率的變化情況（管子實測壁厚3.3mm）；Hn1縱1.34%Hn2縱1.4%Hn3縱1.4%Hn1橫1.8%Hn2橫1.85%Hn3橫2.2%從Hn數(shù)值的各不相同，可以看到同一管子，由于d1的取值不同，對Hn的影響很大，脹管率也就無法確認(rèn)，從而不能有效可靠地對脹接質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)控，人為隨意性很大，失去了Hn控制在1.0%-2.1%標(biāo)準(zhǔn)值的實際意義。由此可見了，必須對此測量位置加以規(guī)定，以確保脹管率數(shù)據(jù)的嚴(yán)肅性。二、 結(jié)論從以上的分析我們已經(jīng)了解到，脹后管內(nèi)徑呈近似圓柱體這一事實。如何脹管率控制在符合蒸規(guī)的范圍內(nèi)，筆者有一個建議，以供參考使用。圖3d1測量截面位置示意圖現(xiàn)行使用的脹管器經(jīng)多年使用，事實證明是可行的，所脹接的管子質(zhì)量是可靠的，現(xiàn)在所要解決的只是d1值測量的問題，按ZBJ98001-87的規(guī)定，此值取“脹接后管子實測內(nèi)徑的算術(shù)平均值”，但這一規(guī)定仍不明確。如圖所示，是取ac之間管內(nèi)徑的平均值呢？還是取ab或bc之間呢？筆者認(rèn)為，只有與管孔接觸的位置，才是實際意義上的脹