淺析舊鍋爐異地拆裝技術(shù)

陳巧勁

【摘 要】鍋爐安裝質(zhì)量對鍋爐能否安全運行具有重要影響。本文論述了舊鍋爐拆除及異地安裝的工序，對各個過程的設(shè)備安裝技術(shù)進行了詳細的評估和分析，提出了一些檢查、試驗及注意事項，為相關(guān)技術(shù)人員提供一定的參考。

【關(guān)鍵詞】鍋爐拆除；安裝；防止變形；壽命評估；技術(shù)措施

0.引言

隨著科技的進步，大量中小機組漸漸退出商業(yè)運營，其中部分機組投用時間比較短，有較高的再利用價值。近年，鍋爐設(shè)備拆遷再利用的項目漸漸增多；在舊鍋爐的異地遷移安裝中，對其拆除減小損耗、防變形、安裝前爐管等設(shè)備壽命評估和金相試驗及安裝技術(shù)進行研究探討，具有重要的現(xiàn)實意義。

1.鍋爐本體拆除原則及拆除工序

鍋爐拆除原則一般為：先裝后拆，先低風險后高風險，保溫及內(nèi)襯拆除先上后下，鍋爐本體受熱面拆除先下后上，先里后外；拆卸一件，標識一件，存保一件。

鍋爐保護性拆除的施工工序一般為：施工準備及方案編制→技術(shù)交底→輔材材料配置→鍋爐設(shè)備標示、掛牌→鍋爐儀表、測點拆除→鍋爐保溫拆除→受熱面設(shè)備標識、掛牌→閥門拆除→尾部煙道拆除→附屬汽水管道拆除→防雨棚拆除→連通管道拆除→頂棚過熱器拆除→包覆過熱器拆除→低溫再熱器拆除→旁路省煤器拆除→高溫再熱器拆除→上級空氣預熱器拆除→主省煤器拆除→下級空氣預熱器拆除→爐后鋼架拆除→除渣設(shè)備拆除→冷灰斗拆除→側(cè)水冷壁拆除→前后屏過熱器拆除→對流過熱器拆除→水冷壁拆除→鍋筒拆除→平臺扶梯拆除→爐頂鋼架拆除→保管、運輸。其中保管、運輸貫穿工程的始末。

2.鍋爐的拆除過程中減少損耗和防變形措施

（1）拆除前，對設(shè)備按圖紙編號，按照原焊口進行劃線，防止割除中出現(xiàn)凹凸不平，造成設(shè)備損耗過大，使設(shè)備整體縮短。切割時應委派熟練的工人進行，切割時要根據(jù)不同作業(yè)部位，作業(yè)的側(cè)重點也不同；如水冷壁拆除，先是水冷壁的密封鰭片割除，其側(cè)重點在割除鰭片時，不能割傷到管子；再是分段割除，其切口整體不能偏斜、凹凸不平，否則會容易損耗過大。

（2）盡量減小切割拆除的部件，減小損耗。因切割拆除，不可避免的會產(chǎn)生損耗，在其安裝的時候，必須對管子切割部位的原焊口切掉、打磨干凈，還要消除應力等。因此，能整體拆除和不影響運輸?shù)牟考?，盡量減少切割。如水冷壁集箱與管排的安裝焊口，可以不割除。

（3）防變形貫穿工程的始末。防止變形的工序及主要措施主要有：①拆除及安裝變形主要是吊裝變形，設(shè)備在地面起吊一般要制作吊裝架子，或采用雙機抬吊，防止管子彎曲變形。②堆放場保管時主要是防止壓彎變形，設(shè)備不能堆放的過高、過重，管排要做支架，設(shè)備間要用枕木間隔；同時，倒運裝車或卸車時，不能一次綁扎吊裝過重，管排要單片進行吊裝存放，且選用綁帶要合理，否則底層的設(shè)備容易產(chǎn)生局部變形，且設(shè)備要分層堆放，每層都需要采用方木等隔離，防止磨損。③運輸變形主要是防止壓彎變形，碰撞、及運輸顛簸產(chǎn)生的摩擦損傷，運輸時，需要將設(shè)備進行隔離，管排要做管架分層，采用方木進行隔離，盡量減少或避免設(shè)備的二次變形。

3.爐管剩余壽命評估和金相試驗

設(shè)備在安裝前，需對不同部位的設(shè)備進行相應的檢測。①對鋼架組件和鍋筒，采用超聲波檢測焊縫；②受熱面管道安裝前，進行管壁厚測量、管剩余壽命計算、抗拉強度及金相實驗。

因舊機組已經(jīng)運行多年，管道存在疲損，對管子進行剩余壽命評估、抗拉強度和金相實驗必不可少。

（1）爐管剩余壽命評估：采用Larson-Miller（拉爾森-米列）公式：

Igt=C++Igσ+Igσ+Ig

式中：t-蠕變斷裂壽命h；T-爐管當量運行壁溫oK（取設(shè)計值）；

σ-爐管運行應力MPa；C0 C1 C2 C3 C4-與材料有關(guān)的常數(shù)。

考慮爐管壁厚減薄率的影響時的剩余壽命計算公式：

t=×〈1-K×n-1×

t+1〉

式中：t-考慮爐管壁厚減薄率的影響時的剩余壽命h；n-應力敏感系數(shù)；k-爐管壁厚減薄率mm/h；tr-L-M公式計算的蠕變斷裂壽命h。

（2）抗拉強度和金相試驗：抗拉強度選用GB531095標準，其標準抗拉強度≥585MPa驗結(jié)果見結(jié)論；下圖為金相試驗測點位置，及46屏和69屏取樣管段試驗圖片。

（3）對高溫再熱器管評估結(jié)論：①高溫再熱器管被測管段沒有發(fā)現(xiàn)管壁厚度明顯減薄和金屬存在微損傷的現(xiàn)象。②高溫再熱器管拉伸金相實驗結(jié)果表明：A46試驗向火側(cè)常溫抗拉強度低于GB531095標準的下限值（585MPa）為517.75MPa，表明該試驗的室溫機械性能下降比較嚴重。并且，A46試樣向火側(cè)金相組織老化較嚴重已達4級。其他試樣符合GB531095標準的要求，金相組織老化程度在3級以下。③高溫再熱器管發(fā)現(xiàn)管內(nèi)有氧化層管段的剩余壽命評估：小于5×105h的有4條。

（4）建議：按給出的剩余壽命及時更換剩余壽命小于：5×105h的管段。并嚴格執(zhí)行鍋爐四管防爆規(guī)程，防止鍋爐四管超溫運行。

4.鍋爐安裝的技術(shù)措施

舊機組的安裝與新鍋爐的組合、吊裝、找正、對接、焊接、檢查驗收等技術(shù)措施基本一致，主要是增加設(shè)備構(gòu)件的校正、找正的難度和加固措施。本文只對鋼架、受熱面的分部工程安裝進行簡要分析。

4.1 鋼架組裝和鍋筒安裝

①采用超聲波檢測焊縫，并分別采用冷、熱校正以及焊接方等方法對變形超標的鋼構(gòu)件進行校正。②重點確定柱底板間的縱橫中心和大板梁的安裝尺寸，確定立柱的1.0m標高點；③利用水準儀和經(jīng)緯儀確定立柱的位置、垂直度等，在立柱就位后可采用纜繩臨時固定并及時焊接固定；④各橫梁標高允許安裝偏差在±5mm以內(nèi)；⑤采用分散焊接的方法對鋼架進行焊接，焊完一件檢查一件，對于變形不符合安裝尺寸要求的必須及時修正；⑥將吊裝汽包用的臨時支架可固定在鋼架上；⑦安裝鍋爐構(gòu)架時，必須待橫梁、斜桿及水平斜桿焊牢后，才能承受荷重。⑧鍋筒吊裝前用超聲波檢測焊縫，合格后方可嚴格按照相關(guān)操作規(guī)程進行，嚴禁超負荷或違規(guī)吊裝，綁扎鋼絲繩采用兜底，嚴禁穿過管孔捆綁繩索。⑨由專業(yè)起重作業(yè)人員對鍋爐進行起吊裝，吊裝開始前，應先進行試吊，當鍋筒距地面 100～150mm 時，停止起吊，再次全面檢查繩索的受力情況以及起吊設(shè)備的工作情況，確定正?？衫^續(xù)吊裝。⑩鍋筒中心位置以及標高可通過將鍋筒的中心線采取投影法的方式投到基礎(chǔ)上與縱橫基準線重合的方法進行確定，而鍋筒縱向水平度采用水準儀或軟管水平進行找正，嚴禁在鍋筒上引弧、焊接。

4.2 受熱面安裝

受熱面安裝含水冷壁、省煤器、過熱器、再熱器及其附屬管路等設(shè)備安裝。因受熱面設(shè)備的吊裝方法等技術(shù)措施部分重復，本文只選取具有代表性的水冷壁和過熱器安裝措施進行簡要闡述。

水冷壁安裝：①按設(shè)計將分段的管排吊放在組合（下轉(zhuǎn)第162頁）（上接第91頁）臺上，并對管排的寬度、平整度、長度、對角線進行檢查、調(diào)整。②管排組對前后應對管子進行檢查、清理，并采用鋼球進行通球檢查，并對鋼球進行編號，嚴防將球遺留在管內(nèi)。通球后作好可靠的封閉措施，并做好記錄。③管屏對接時，應先把管屏的焊口間隙進行全面的測量，把適中的對口先進行焊接。④聯(lián)箱組合時，首先進行聯(lián)箱劃線，作為組合定位的基準。⑤在焊接結(jié)束后，在管排上劃出剛性梁位置線，然后將剛性梁吊放在管排上調(diào)整好，再焊上拉勾。⑥整個組焊過程中，嚴禁損壞水冷壁管。⑦對集箱水冷壁管等設(shè)備不可隨意加焊支撐、支架，如果需要臨時固定，要采用卡具、螺栓連接的方法。

過熱器安裝。①包覆及前屏過熱器將管排與上下集箱組合后整體吊裝，組合前對管排的寬度、平整度、長度、對角線進行檢查、調(diào)整。在焊接結(jié)束后，在管排上劃出剛性梁位置線，然后將剛性梁吊放在管排上調(diào)整好，再焊上拉勾。②后屏及對流過熱器為U形管布置，從而使得地面整體組合吊裝無法實施，需采取單片吊裝的方式。③過熱器管束組合前應按設(shè)備技術(shù)文件要求進行通球及單片水壓試驗，并打光譜。④過熱器進行組對時，應先將集箱固定、找正，再以兩端的管束為基準，精確安裝，確保間距正確，安裝時仔細檢查管束與集箱管頭對接情況和集箱中心距管子端部的長度偏差，待基準管束找正固定后再安裝其余管排。⑤應確保每片管束在吊裝前的間距位置適當，并保證管排的垂直，然后才能進行焊接。⑥過熱器的夾板、防磨罩等合金構(gòu)件，與管束的材質(zhì)不同，應嚴格按照相應的焊接工藝執(zhí)行。

5.結(jié)語

相對于新機組的安裝，舊機組的異地遷移安裝難度更高，對工程質(zhì)量控制更難及其安全系數(shù)加大。必須認真做好拆除前的準備工作，重視拆除、存放和運輸過程中設(shè)備保護，注重安裝前的仔細檢查和合理校正及必要的檢測，以保證遷建鍋爐的安全運營。 [科]

【參考文獻】

[1]丁崇功.工業(yè)鍋爐設(shè)備[M].北京：機械工業(yè)出版社，2009.

[2]馮志毅.鍋爐安裝常見問題及其質(zhì)量控制要點[J].應用能源技術(shù)，2009，（2）：18-20.

[3]杜成華，岳燕星，劉 洋.工業(yè)鍋爐安裝工藝及技術(shù)[J].電站系統(tǒng)工程，2012，28（5）：71-72.

[4]火力發(fā)電廠金相檢驗與評定技術(shù)導則.DL/T884-2004.