脹管施工工藝

脹管施工工藝江蘇溧陽鍋爐設(shè)備安裝工程集團企業(yè)第八企業(yè)脹接施工工藝總則本工藝編制根據(jù)：《蒸汽鍋爐安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》1996年276號；《工業(yè)鍋爐脹接技術(shù)條件》ZJB980001-87；《低壓水管鍋爐脹接施工規(guī)程》。本工藝合用于工業(yè)鍋爐管子與鍋筒、管板脹接。脹管前的工量準備為了保證脹管質(zhì)量，在脹管前必須做好工具、量具、操作人員確定工作。脹管器脹管器選用必須符合ZJB980001-87規(guī)定，脹管器的脹珠、脹桿表面應(yīng)光滑，不應(yīng)有溝紋、撞傷、斑痕等現(xiàn)象；檢查前清洗零件，同步查看各零件配合與否對的，脹桿不能彎曲，圓錐度一般為1：25，脹珠圓錐度為脹桿圓錐度的二分之一。脹桿與脹珠裝配時，其軸線有1.5～2°的夾角，脹桿與脹珠基本上能保持線接觸，以保證脹接質(zhì)量。自行制作管子夾具及靠模、排管、角鐵靠樣，能牢固穩(wěn)定管子即可。選用自行制作的“車床式”管子接頭打磨機械，一端用龍門鉗固定管頭，露出長度200mm，實際打磨100～200mm，打磨靠裝在滑動塊上的電機帶動三塊活動砂輪塊，根據(jù)向心旋轉(zhuǎn)力打磨表面，根據(jù)滑塊掌握打磨光度。管子內(nèi)徑用半圓錐清理潔凈。管孔打磨用內(nèi)圓磨包細砂紙進行。其他工具有小木錘、線錘、內(nèi)徑百分表、游標卡尺、不帶絲化纖布、CCL4或汽油。管孔和管子汽包上管孔的檢查10. 汽包的內(nèi)部裝置應(yīng)拆除，以便清洗和檢查汽包管孔。檢查時應(yīng)先清洗掉管孔壁上的防護涂料，檢查管孔壁的加工質(zhì)量，不得有砂眼、凹痕、邊緣毛刺和縱向刻痕；縱向或螺旋形刻痕的深度不得不小于0.5mm，寬度不得不小于1mm，刻痕到孔邊的距離不得不不小于孔壁厚度的1/3，并且不得不不小于4mm。管孔壁如有銹蝕，應(yīng)用細砂布等不致使孔壁產(chǎn)生明顯刻痕的工具，將孔壁處理至發(fā)出金屬光澤。當距離脹管時間較長時，應(yīng)涂好防銹油。11. 用內(nèi)徑千分表測量每個管孔的直徑、圓錐度和橢圓度，記在展開圖或登記表上，其偏差不得超過表1的規(guī)定。當偏差超過本規(guī)定期，應(yīng)與鍋爐使用單位協(xié)商處理。12. 有缺陷的管孔在缺陷未消除前不得脹管，消除較小的缺陷一般可用刮刀修刮。用刮刀或其他修整工具后的管孔壁，其加工質(zhì)量、橢圓度和圓錐度，應(yīng)符合第10條和第11條的規(guī)定。13．為防止管孔壁表面金屬再次氧化，應(yīng)盡量縮短從管孔清理完到脹管的時間。管孔的容許偏差（毫米）表13232.64（32.84）32.3（32.5）0.27（0.3）0.27（0.3）3838.64（38.94）938.3（38.6）0.27（0.3）0.27（0.3）4242.64（42.94）42.3（42.6）0.27（0.3）0.27（0.3）5151.7（52.1）51.3（51.7）0.32（0.3）0.32（0.3）5757.8（58.1）57.4（57.7）0.32（0.3）0.32（0.3）6060.8（61.1）60.4（60.7）0.32（0.4）0.32（0.4）7070.9（71.1）70.5（70.7）0.32（0.4）0.32（0.4）7676.9（77.2）7605（76.8）0.32（0.4）0.32（0.4）8384.06（84.46）83.6（84）0.37（0.4）0.37（0.4）8990.06（90.46）89.6（90）0.37（0.4）0.37（0.4）102102.7（103.2）0.37（0.4）0.37（0.4）108108.8（109.3）0.37（0.4）0.37（0.4）133134（134.5）0.42（0.5）0.42（0.5）注：1. 橢圓度是指管孔同一斷面處最大和最小直徑之差。圓錐度是指沿管孔深度方向最大和最小直徑之差。括號內(nèi)數(shù)值合用于按1961年鍋爐專業(yè)原則制造的鍋爐。管子的檢查管子必須具有出廠合格證明書，其鋼號應(yīng)與設(shè)計規(guī)定相符，如無出廠證明書或?qū)Σ馁|(zhì)有所懷疑，應(yīng)作化學(xué)分析和機械性能試驗，不符合規(guī)定期不得使用。擦去管子表面上的污物，檢查管子的表面。外表面不得有斑疤、小眼、裂紋和重皮，管端脹接部分不得有縱向溝紋，假如有橫向溝紋，其深度不得超過管壁厚度的1/10，內(nèi)外表面均不得有嚴重銹蝕。圖2彎曲管外形的容許偏差（mm）管子的外形應(yīng)在放樣平臺上進行檢查，其偏差如超過下列規(guī)定期應(yīng)予校正（校正時應(yīng)往鍋爐上試裝一下，以作查對）：直管的彎曲度不得超過每米1mm，全長彎曲度不得超過3mm，長度偏差不得超過±3mm。彎曲管外形偏差不得超過圖2的規(guī)定。彎曲管平面的不平度（圖3）不得超過表2的規(guī)定。彎曲管不平度的容許偏差（mm）圖3彎曲管的不平度長度C不平度a的容許偏差50～500＞500～1000＞1000～1500＞15003456管子最終校正完畢，應(yīng)作通球試驗，以能所有通過為合格，對過熱器蛇形管和彎曲半徑不不小于3.5倍管子外徑的彎曲管子，所用圓球直徑為管子公稱內(nèi)徑的80%，對其他管子所用圓球直徑為管子公稱內(nèi)徑的85%，圓球一般應(yīng)用鋼材或木材制成，不得用鉛等易產(chǎn)生塑性變形的材料。檢查每根管子脹接端的外徑，其偏差不得超過表3的規(guī)定。檢查數(shù)量一般為管子根數(shù)的25%，有問題時所有檢查。管子外徑的容許偏差（mm）表3管子公稱直徑32384251576070容許最大外徑32.4538.4542.4551.4557.5760.670.7容許最小外徑31.5537.5541.5550.5556.4359.469.3管子公稱直徑768389102108133容許最大外徑76.7683.8389.89103.02109.08134.33容許最小外徑75.2482.1788.11100.98106.92131.07檢查每個管子脹接端的壁厚，其偏差不得超過表4的規(guī)定（當管子表面有缺陷時，缺陷深度不得使管壁厚度不不小于容許最小壁厚）。管口壁厚的容許偏差（mm）表4公稱壁厚允許壁厚同一截面上壁厚的容許最大差值最小最大2.52.252.90.253.02.73.450.303.53.14.00.354.03.64.60.404.54.05.20.455.04.55.70.50當偏差超過本規(guī)定期，應(yīng)與鍋爐使用單位協(xié)商處理。管口斷面不得有毛刺，并應(yīng)與管子中心線相垂直，用角尺檢查時，角尺與管口邊緣之間的間隙（圖4）g不得不小于管子外徑的2%。圖4 用角尺檢查管口斷面、脹管準備技工鑒定及試脹工作脹管工作人員必須掌握本規(guī)程的規(guī)定，需經(jīng)口試和實際操作試驗，合格后方可進行脹管操作。脹管的實際操作試驗，其試件的鋼號、尺寸、加工精度、管子與管孔的配合等規(guī)定應(yīng)與設(shè)備相符，脹閉后應(yīng)通過下列檢查：按本規(guī)程第六章規(guī)定進行外觀檢查和水壓試驗；確定合適的脹管率和操作中控制脹管的措施；割下管頭，檢查脹口印痕、管壁減薄、管孔變形等狀況。假如是純熟的脹管技工，又是持續(xù)施工型號規(guī)格相似的鍋爐，所用的脹管器并未更換，經(jīng)施工單位主管部門技術(shù)負責(zé)人的同意，可不通過試驗。管端退火未經(jīng)退火的管子脹接端應(yīng)進行退火，假如脹接端外表的硬度低于HB170，同步低于管孔壁處的硬度時，也可不進行退火。測硬度時去掉金屬表面的氧化皮。管端退火長度應(yīng)為150~200mm，退火時應(yīng)先將管子另一端堵?。ㄒ苑揽諝庠诠軆?nèi)流動），在將退火端均勻地加熱至600~650℃，在此溫度下保持10~15分鐘，不得將管端加熱到700℃以上。管子的冷卻應(yīng)埋在干燥的保溫材料（如石灰、砂、白灰等）內(nèi)進行，假如保溫材料減少到靠近環(huán)境濕度后方得取出。不得在風(fēng)、雪、雨的露天場地上進行冷卻。退火一般采用“鉛浴法”間接加熱：鉛鍋規(guī)格應(yīng)根據(jù)詳細規(guī)定決定。鉛材內(nèi)不得具有能腐蝕管子的雜質(zhì)，熔化后除掉夾渣，鉛液表面應(yīng)鋪灑厚約10mm的煤灰渣等粉末狀材料。為了測量對的，防止超過或不到規(guī)定溫度范圍，應(yīng)用熱電偶等高溫計測量，溫度計的量程最佳在0～1000℃范圍內(nèi)，不得目測估計。熱電偶的瓷管外應(yīng)套有對應(yīng)規(guī)格的一端堵死的鋼管，作為保護，熱電偶的毫伏計應(yīng)調(diào)整精確，其冷端應(yīng)裝有賠償導(dǎo)線或賠償器。鉛液易飛濺和氧化，氧化鉛有毒，操作地點應(yīng)寬闊和通風(fēng)，并有防止鉛中毒和鉛液濺傷的安全措施。退火的管子應(yīng)根據(jù)管排分批堆放，預(yù)熱烤干。管頭應(yīng)干燥，無其他雜物，待鉛液加熱至600℃左右時，將管子逐根逐批插入鉛鍋。管子插入鉛鍋后，加熱應(yīng)緩慢，平均溫升不得超過15℃/分鐘。退火措施亦可采用鋸末、木炭、焦碳（含硫、磷量各在0.03%如下）或電能直接加熱。脹接面的清理管子脹接端的外表面應(yīng)挫磨至全面出現(xiàn)金屬光澤，挫磨長度應(yīng)比管孔壁厚長50mm。挫磨時應(yīng)盡量使管子外表面維持圓形（）不要成多邊形），挫磨掉的厚度一般不適宜超過0.2mm。挫磨后不得有起皮、凹痕、夾層、裂紋、麻點和縱向溝紋等缺陷。距管口100mm內(nèi)管子內(nèi)壁的銹皮，應(yīng)予除掉。挫磨后的管端不得碰撞和沾污，如因某種狀況當時不能立即脹管，應(yīng)妥善保護，防止生銹。脹接面的清理第一節(jié) 裝管管子經(jīng)挫磨后，在裝管前應(yīng)用外徑千分尺或游標卡尺測量其脹接段的外徑，一般應(yīng)測量幾處，獲得平均值后作好記錄。裝管前應(yīng)查對汽包和聯(lián)箱的相對位置與否對的，并檢查它們固定得與否牢穩(wěn)，方得進行脹接工作。裝管前應(yīng)將管孔和管子上已錯磨的脹接面清洗潔凈，如有浮銹，需用砂布擦去。清洗劑一般不使用含乙鉛得汽油或四氯化碳，洗凈后應(yīng)用潔凈的棉布擦干，再進行裝管。裝管前對外形相似的管子，應(yīng)按照已量得的管孔直徑和管子脹接段的外徑進行選配，盡量使管子與管孔間的間隙不超過表5中的正常值。當間隙超過表5的最大值時，應(yīng)與鍋爐使用單位和當?shù)劐仩t監(jiān)察部門協(xié)商處理。管子的兩個脹接端裝入管孔時，應(yīng)能自由伸入。管子必須裝正，不得歪斜；當發(fā)既有卡住、偏斜等現(xiàn)象時，不得使勁硬插，應(yīng)把管子取出檢查校正后再插入。裝管時為節(jié)省人力，可使用管卡子（圖5），將管子重量通過管卡子支持在下汽包上。 管子與管孔間的容許間隙（mm） 表5管子公稱直徑32～425157～60707683～89102108133容許正常間隙11.21.21.51.51.82.02.02.4容許最大間隙1.41.51.71.92.02.22.62.753.4管端伸出管孔的長度（圖6）h，應(yīng)符合表6的規(guī)定。在同一種汽包內(nèi)，應(yīng)盡量作到伸出長度一致，假如伸出長度超過規(guī)定，切除后應(yīng)按第22條進行檢查。圖5 管卡子示意圖 圖6 管端伸出管孔的長度管端伸出管孔的長度（mm）表6管子公稱直徑32～334251～6070～7683～89102108133管端伸出長度正常910111212151516容許最小6678991011容許最大1212151618181920脹管一般規(guī)定管子安裝后應(yīng)隨即進行脹管。在鍋爐的許多管子中，應(yīng)先脹汽包兩端的管排，作為基準管排（圖7），然后一般宜自從中間分向兩邊脹接，同一根管子應(yīng)先焊焊接端，后脹脹接端。各管排的排列應(yīng)整潔，以免影響掛磚；應(yīng)按照基準管排為基準，用拉線法和卡板進行找正。各管子脹接的次序易采用反節(jié)式，以防脹管時使其他管子的脹接松弛。脹管工作在環(huán)境溫度為0℃以上時進行。脹管過程中應(yīng)嚴防油、水和灰塵等滲透脹接面間。脹接完的管端，其管口應(yīng)翻邊，斜度為15度，并應(yīng)在伸入管孔1～2mm處開始傾斜（圖8），即b-a=1～2mm。圖7 基準管排示意圖 圖8 脹完的管端（沿汽包縱向截面）管子的脹管率應(yīng)在1～2.1%的范圍內(nèi)，每臺鍋爐的預(yù)定脹管率應(yīng)根據(jù)試脹狀況確定，預(yù)定脹管率不適宜選擇太高，應(yīng)留有余地，使在必要的補脹后最終脹管率不超過2.1%。脹管率應(yīng)按下列公式計算：H=[（d1+2t）/d-1]×100%式中：H —脹管率（mm） d1 —管子脹完后的最終內(nèi)徑（mm） t —未脹時管子實測壁厚（mm） d —脹管前管孔的實際直徑（mm）脹管前，管端內(nèi)部以及脹管器的脹珠和脹桿上，均應(yīng)涂上潤滑脂，必須注意不使油脂滲透脹接面間。一般狀況下，每脹過15～20個脹口，應(yīng)將脹管器拆開放在煤油中洗凈，仔細檢查與否損壞或過度磨損。脹管器放入管內(nèi)時應(yīng)保持脹桿正對管孔中心，操作時一直應(yīng)保持對的的相對位置；脹桿轉(zhuǎn)動應(yīng)平穩(wěn)而均勻，不得忽快忽慢，或?qū)γ洍U施加沖擊力。脹口內(nèi)壁應(yīng)平滑，無凹痕、擦傷、重皮和起皮等現(xiàn)象，否則應(yīng)找出原因（例如脹管時潤滑與否不良，管內(nèi)的鐵銹和鐵渣與否未除潔凈，或脹珠與否已磨損不平等），清除缺陷。圖9已脹接的單根管子試壓示意圖1-施加壓力；2-試壓罩；3-橡皮墊；4-上汽包；5-所脹管子注：所加壓力不應(yīng)過大，一般不得超過試壓罩內(nèi)徑面積乘以試驗壓力的2倍，并且壓力應(yīng)逐漸增長施工人員在鍋爐上脹最初幾根管子時應(yīng)注意檢查，觀測脹管措施和所選用的脹管率與否恰當，必要時可對單根管子進行水壓試驗（圖9）。在脹管過程中，當對某個脹接端的嚴密度有懷疑時，可對該管子作單根水壓試驗。脹管時應(yīng)指定專人，認真記錄每個管孔和管端的測量數(shù)據(jù)，作為質(zhì)量鑒定和交工驗收時計算脹管率的根據(jù)；測量計算脹管率所需的各數(shù)據(jù)時，測外徑應(yīng)使用內(nèi)徑千分尺，測內(nèi)徑應(yīng)使用內(nèi)徑千分表。求實際脹管率不一定對每個管頭都進行計算，可選擇其中若干經(jīng)典者，一般計算數(shù)不得少于總數(shù)的10%。脹管的操作措施，可采用一次脹管法，也可采用二次脹管法?；鶞使芘乓话悴捎枚蚊浌芊āＲ淮蚊浌芊ㄊ褂靡淮蚊浌芊〞r，操作人員可用下述三法中之一控制所需脹管擴大值：控制脹桿相對于脹管器外殼的行進距離y1。y1=1/k×p+xy1—脹桿相對于脹管器外殼的行進距離；k—脹桿的圓錐度（即脹桿兩端直徑差與長度之比值）；p—所需擴大值x—綜合修正常數(shù)，此值在試脹時測定?？刂破谕鈧?cè)管子根部外徑比脹管前管孔實際直徑的增大值△d，此值在試脹，按所選用的脹管率測定（當有橢圓度時，應(yīng)取其平均值）。控制終端時脹桿對外殼的相對位置，即按所選脹管率算出d1，按d1即可定得脹桿相對與外殼的位置，再加一綜合修正常數(shù)（在試脹時測定）。注：本條所述的只是控制操作的措施，最終的質(zhì)量鑒定和交工驗收仍需以脹管率為根據(jù)，因此操作人員應(yīng)常常注意檢查操作成果與否符合容許的脹管率范圍。為控制翻邊深度（即第41條所規(guī)定的1～2mm）可從下述措施中任擇其一：用鋼管制的止推環(huán)（圖10，a），其高度應(yīng)使脹管器外殼凸緣碰住止推環(huán)時，脹口的翻邊交線剛巧伸入汽包壁內(nèi)1～2mm。用片數(shù)不一樣厚度的鋼板制成幾種墊圈（圖10，b），將不一樣數(shù)量的墊圈組合迭起，可得到不一樣的高度（每隔1mm一級）；脹管器放入前先量一下管端伸出長度，再配置合適高度的墊圈，使脹管器外殼凸緣碰住墊圈時，脹口的翻邊交線剛巧伸入汽包壁內(nèi)1～2mm。圖10 控制翻邊深度措施示意圖用定長止推環(huán)；b—用可調(diào)整墊圈；1—脹管器外殼凸線2—定長止推環(huán)；3—可調(diào)整墊圈；4—汽包壁；5—所脹管子第四節(jié) 二次脹管法二次脹管法是把脹管提成固定脹管（初脹）及翻邊脹管（復(fù)脹）二道工序完畢。固定脹管時，將管子與管孔間的間隙消滅后，再繼續(xù)擴大0.2～0.3mm的超額固定值（此值應(yīng)計入脹管率內(nèi)）。固定脹管后來，管子的擴大和翻邊，應(yīng)使用翻邊脹管器作為一道工序同步進行，不得單獨進行擴大或翻邊。翻邊脹管時可采用“裝置距離”的控制措施，其環(huán)節(jié)如下：裝置距離y2就是脹管器外殼相對于汽包壁的行進距離，其所需的數(shù)值在試脹時確定；預(yù)先作出兩塊樣板，一塊始脹樣板和一塊終脹樣板（圖11）；終脹樣板中A的尺寸，應(yīng)使脹口的翻邊交線伸入汽包壁內(nèi)1～2mm。脹管擴大值的控制可參照采用第49條所規(guī)定的措施，也可用千分表測量管子脹接端增長數(shù)值的措施，此值在試脹時確定。翻邊深度的控制亦可用第50條所規(guī)定的措施，但采用止推環(huán)時，不得使用千分表測量脹接端增長值來控制脹管擴大值。第五節(jié) 補脹和換管水壓試驗時漏水的脹接端，放水后應(yīng)隨即進行補脹。補脹量應(yīng)嚴格掌握，使總脹管率不超過2.1%。補脹漏水的脹接端時，必要時應(yīng)對其臨近的某些脹接端稍加補脹，以免受到影響而松弛。補脹時應(yīng)同步進行擴大和翻邊。補脹后的脹接端，假如脹管率已超過規(guī)定，而水壓試驗時仍漏水，則應(yīng)割換。割除不合格的脹接端時，必須注意不損傷管孔壁。已割掉管頭的管子，假如其自身沒有缺陷，可焊上一段新的管頭，按本規(guī)程前述規(guī)定再行脹接。焊上去的新管頭的長度，離汽包外壁和管子彎曲起點，均不得不不小于50mm。脹管質(zhì)量的檢查第一節(jié) 外觀檢查管子脹后應(yīng)無裂紋，假如發(fā)既有較淺的斑紋，可用修刮措施消除。管端翻邊喇叭口的邊緣上，不得有裂紋，假如個別管子裂紋不長，可用機械措施將裂紋部分割去（不得用氧炔焰切割），切割后管端伸出長度不得低于5mm。脹口內(nèi)壁由圓柱部分轉(zhuǎn)入翻邊部分應(yīng)有明顯的翻邊交線，但不得有切口和擠出現(xiàn)象。脹口內(nèi)壁大部分過渡到未脹大部分應(yīng)均勻面平滑，不得有切口和溝槽（使用自進式脹管器時，容許有輕微的螺旋形痕跡）。脹口不得有偏擠（單邊）現(xiàn)象。脹口不得有過脹現(xiàn)象，這樣現(xiàn)象一般有：脹大部分與未脹部分直徑相差很大，從管內(nèi)和管外均可看出明顯的過渡部分。管孔邊緣被擠突出，產(chǎn)生局部的塑性變形。管口沿縱向伸長，在汽包外形成溝環(huán)。水壓試驗汽包、聯(lián)箱、對流管、下降管、過熱器、省煤器、給水閥、主汽閥、排污閥、水位表和壓力表等均應(yīng)進行水壓試驗。安全閥應(yīng)單獨作水壓試驗，在鍋爐水壓試驗時應(yīng)用盲板隔開。水壓試驗的壓力按表7的規(guī)定執(zhí)行。水壓試驗前應(yīng)作好下列工