百萬機(jī)組鍋爐鋼結(jié)構(gòu)箱型構(gòu)件制作技術(shù)

百萬機(jī)組鍋爐鋼結(jié)構(gòu)箱型構(gòu)件制作技術(shù)[摘要]本文介紹了大型發(fā)電機(jī)組（百萬千瓦及其以上）鍋爐鋼結(jié)構(gòu)箱型構(gòu)件的制作技術(shù)，其螺栓孔群的精確定位、法蘭的精確定位、法蘭面的平面度和密貼性、梁和牛腿與斜撐連接部位工作軸線控制、焊接變形控制等方面技術(shù)先進(jìn)、工藝合理,具有良好的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。[關(guān)鍵詞]鋼結(jié)構(gòu)箱型梁制作技術(shù)隨著國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，電力需求日益增大和節(jié)能減排成為人們共識(shí)及基本國策，超超臨界發(fā)電機(jī)組以其大發(fā)電能力（百萬千瓦及其以上，以下簡稱百萬機(jī)組）、低污染物排放的優(yōu)勢(shì)成為國家電力建設(shè)方面投資、許可的重點(diǎn)。百萬機(jī)組鍋爐鋼結(jié)構(gòu)（見圖1）由6層組成，第6層為大板梁，其它層為箱型結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)總的高度達(dá)100多米。整個(gè)工程大部分構(gòu)件為箱型結(jié)構(gòu)，構(gòu)件截面大，單個(gè)構(gòu)件重量均在100噸以上，通常柱子截面2.5m*2.5m、長15m左右，梁截面高2m左右、長30m左右。箱型柱、梁、斜撐構(gòu)造復(fù)雜，技術(shù)要求高，在連接部位螺栓孔群的精確定位、法蘭的精確定位、法蘭面的平面度和密貼性、梁和牛腿與斜撐連接部位工作軸線控制、焊接變形控制等方面都具有很大的技術(shù)難度。圖1第一層示意圖筆者所在單位曾承擔(dān)了多項(xiàng)百萬機(jī)組鍋爐鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的加工制作任務(wù)，在實(shí)踐中不斷改進(jìn)、攻克難題，逐步掌握了大型箱型鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件制作的關(guān)鍵技術(shù)。在鋼結(jié)構(gòu)箱型構(gòu)件制作加工時(shí)，利用數(shù)控機(jī)床的自動(dòng)控制高精度鉆孔技術(shù)對(duì)梁、柱、斜撐等構(gòu)件連接法蘭螺栓孔群鉆孔，對(duì)梁、柱、斜撐等大型構(gòu)件連接部位螺栓孔群采用現(xiàn)場(chǎng)預(yù)裝疊合法鉆孔，確保了大量密集螺栓孔群的制孔精度，一次穿孔率達(dá)100%，保證了各構(gòu)件間連接螺孔位置的一致性；對(duì)梁、柱的連接法蘭綜合運(yùn)用二次裝配和端銑等多項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)；采用預(yù)置反變形和調(diào)整焊接順序等方法，控制焊接變形，確保了箱型鋼結(jié)構(gòu)的制作質(zhì)量，提高了安裝速度，縮短了制作安裝工期，技術(shù)指標(biāo)達(dá)到國內(nèi)領(lǐng)先水平。本公司曾先后開發(fā)了“建筑鋼結(jié)構(gòu)厚板對(duì)接施工技術(shù)（板厚達(dá)200mm）”和“大跨度鍋爐鋼結(jié)構(gòu)疊置梁制作技術(shù)（梁高達(dá)5m）”，解決了厚鋼板在拼接和焊接變形控制與矯正方面的難題，且并均被批準(zhǔn)為江蘇省省級(jí)施工工法，故在箱型構(gòu)件制作中所需引用的相關(guān)技術(shù)或內(nèi)容本文不再詳細(xì)介紹。圖1第一層示意圖箱型梁、柱的制作工藝流程如圖2、3所示。一、下料1．柱、梁、斜撐的翼板和腹板下料，長度方向二端放余量，且劃線裝配隔板時(shí)放焊接收縮余量。梁的翼板和腹板下料應(yīng)事先預(yù)放拱度，梁的腹板應(yīng)開工藝人孔。2．法蘭、橫隔板和工藝隔板由板條拼接而成，下料時(shí)周邊各放銑邊余量。拼焊矯正后再進(jìn)行銑邊，上下柱子對(duì)接的二塊連接法蘭應(yīng)疊銑。柱連接法蘭厚度應(yīng)放銑面余量。3．內(nèi)隔板四周放銑削余量，并按圖樣要求切割角部缺口。4．采用全自動(dòng)數(shù)控切割機(jī)切割下料。二、劃線鉆孔圖2箱型大梁制作工藝流程1、法蘭上的連接孔應(yīng)在銑邊后用數(shù)控機(jī)床鉆孔（上下柱對(duì)接的二塊連接法蘭應(yīng)采用疊合套鉆法），鉆后打鋼印做標(biāo)記，并注明方向以確保同心，防止翻身和轉(zhuǎn)向。圖2箱型大梁制作工藝流程2、箱型柱本體與橫梁、牛腿的連接孔，在銑切端面和修正中心線后以柱中心線和上端面為基準(zhǔn)劃出鉆孔基準(zhǔn)線，然后將已鉆孔的牛腿或梁的連接法蘭作為模板，對(duì)準(zhǔn)十字基準(zhǔn)線并夾緊后進(jìn)行套鉆。3、箱型柱本體及牛腿或橫梁端板在鉆孔前，其板上的方形人孔等應(yīng)先切割，且必須矯平后才能正式鉆孔。鉆孔之前的劃線必須檢查，檢驗(yàn)合格后才能正式鉆孔。三、組裝1.柱的組裝順序：在水平胎架上放置箱型柱的一塊翼板，劃出橫向隔板和縱向隔板的定位線并裝配→裝配兩側(cè)腹板成U型→翼板、腹板上分別裝配相應(yīng)的縱向肋板（BH、T型鋼）→裝配橫隔板→裝配井字隔板及柱底板→焊接井字隔板之間的焊縫以及井字隔板與柱底板之間的焊縫→裝配上翼板成箱型→裝配井字肋頂部中間橫隔板→裝焊附件→焊接。2.梁的組裝順序：在水平胎架上放置上翼板，劃出隔板及牛腿位置線并裝配→組裝腹板成U型→焊接隔板及牛腿→組裝下翼板成箱型→焊接隔板及牛腿部位→將大梁置于胎架上（預(yù)設(shè)拱度6～10㎜）→組裝梁端部密封內(nèi)隔板→銑削端部→裝焊端部法蘭板及與斜撐連接的法蘭板并焊接→裝焊附件→焊接。3.組裝時(shí)注意要點(diǎn)：工作平臺(tái)的平整度應(yīng)控制在0～2㎜；隔板安裝應(yīng)保證垂直度和各隔板間的直線度，柱腳底板應(yīng)保證垂直度；梁端部連接法蘭及梁與斜撐連接法蘭的工作軸線應(yīng)定位準(zhǔn)確。四、焊接1．焊接順序勺（循1彩）箱型柱焊接窩順序誦：各焊接井字隔板冷之間的焊縫以裁及井字隔板與濤柱底板之間的滴焊務(wù)縫另→宣焊接柱本體及慰柱內(nèi)縱向隔板紗與底板間的焊店縫損→描矯爺正失→躍將柱底板連同場(chǎng)井字隔板裝配郊到捷U朗型槽中，并裝默配成箱眾型卻→搭預(yù)裝柱連接法濁蘭跳→久焊接隔板窗與分T女型鋼和焊接箱辛型柱腹板與翼石板的四條縱炸縫所→封矯萍正寧→秩重裝、焊接連拍接法蘭潮。克（肢2按）箱型梁焊接圣順序壺：踩焊接上翼板與腔內(nèi)隔板、牛腿姑板連接部壤分撐→警組裝腹板并焊鋸接內(nèi)部隔板焊漫縫以及部分牛摧腿焊謎縫食→月腹板開工藝人醒孔，組裝下翼球板踢→輔將箱型梁跨中妥架空并焊接內(nèi)峰部隔廢板鋼→鍛補(bǔ)焊腹板工藝沃人著孔翅→箱裝焊梁端部密論封內(nèi)隔們板孝→給重裝、焊接梁察端及梁與斜撐常的連接法蘭伯。圖3箱型柱制作工藝流程2.焊接方法圖3箱型柱制作工藝流程簡（嫂1嫌）縱向隔板與難縱向隔板間焊憑縫、縱向隔板仰（包括井字隔義板）與柱本體篩間焊縫、橫隔廢板與縱隔板焊醋縫以及橫隔板乞與柱本體間焊糾縫由柱中心向阻四周方向依次果對(duì)稱平衡焊接刑。噸（冊(cè)2松）徒T友字鋼與柱翼板增或腹板的縱向謊角焊縫采用分篇段退焊法進(jìn)行登焊接分。毛（孝3橡）箱型構(gòu)件腹使板與翼板的四轟條縱縫，采用茂同步、同方向礙的對(duì)稱施焊方華法進(jìn)行，減少摩焊接變形。荷（代4肚）連接法蘭板倡先定位不焊接您，待構(gòu)件本體鍬焊接完成后根犯據(jù)實(shí)際焊接收易縮數(shù)據(jù)重新裝怒配、焊接（即什采用預(yù)裝焊接搞法），確保梁側(cè)、柱、斜撐的暈長度準(zhǔn)確和法惡蘭安裝精度。課（哈5洞）多層和多道暫焊時(shí)，在焊接僅過程中應(yīng)嚴(yán)格睛清除焊道或焊弄層間的焊渣、飛夾渣、氧化物倆等；焊接完全好焊透的對(duì)接焊封縫時(shí)，在反面營開始焊接之前丟，應(yīng)采用碳刨貓、鑿子等作清璃根處理漏。奸（蜻6翻）同一焊縫應(yīng)陶連續(xù)施焊，一灶次完成；不能余一次完成的焊零縫應(yīng)注意焊后相的緩冷和重新屈焊接前的預(yù)熱悲。跪（籃7蟻）盡可能采用倚平焊位置和自盛動(dòng)焊、半自動(dòng)遮焊方法進(jìn)行焊夏接。塔（嚼8藏）不同板厚的會(huì)接頭焊接時(shí)，檔應(yīng)按較厚板的叼要求選擇焊接愉工藝；不同材棒質(zhì)間的板接頭估焊接時(shí)，應(yīng)按扮強(qiáng)度較高材料傾選用焊接工藝隸，但焊接材料僚應(yīng)按強(qiáng)度較低桂的材料選用。笑3.然焊接變形控制村（族1麗）下料、裝配流時(shí)，預(yù)留焊接玩收縮余量、預(yù)護(hù)置反變形，采篩用多頭數(shù)控切導(dǎo)割機(jī)下料，減膀少切割變形秀。殺（糧2豬）裝配前，矯鄭正每一構(gòu)件的喊變形，保證裝含配符合裝配公登差表的要求科。預(yù)（后3捐）使用必要的欠裝焊胎架、工允裝夾具、工藝錢隔板及撐桿麥。塔（紹4舞）在同一構(gòu)件千上焊接時(shí)，應(yīng)劍盡可能采用熱雀量分散，對(duì)稱妄分布的方式施車焊。閑五、基修正中心線括、抹銑切端面糞1.仗將箱型柱擱置持于平臺(tái)妄上沈,載調(diào)整水瘦平替,霞使四角的水平鑼偏差不超過州2.0mm猶，根據(jù)箱型柱鄰的實(shí)際旁彎情涂況修正中心線仰。渠2.卷將速箱型企梁架空，在自跳重狀態(tài)下用經(jīng)林緯儀檢驗(yàn)梁的漏垂直度、水平餅軸線及下?lián)隙嚷椋ó?dāng)下?lián)隙瘸瑪D出允許偏差，甜應(yīng)予以校出拱旺度）；并用經(jīng)醋緯儀校對(duì)和修號(hào)正梁的水平軸以線和垂直度；純修正梁上翼面獵的銑削面；根館據(jù)修正后的水瞞平軸線及梁的厭中分線劃出農(nóng)斜撐列的斜率軸線和匹牛腿下部切割昌線；根據(jù)大梁弄的長度尺寸和嬌中分線，