余熱鍋爐鋼結(jié)構(gòu)模塊工廠化制作工藝研發(fā)

張福旺　徐桂沖　杜西河　張會艷

摘 要：早起發(fā)電站采用的鍋爐結(jié)構(gòu)相對簡單，僅適用于小產(chǎn)量的電力生產(chǎn)活動，鍋爐設(shè)備能夠持續(xù)的壽命較短。工業(yè)科技發(fā)展后鋼鐵結(jié)構(gòu)在鍋爐構(gòu)造中占據(jù)了重要位置。余熱鍋爐結(jié)構(gòu)特點(diǎn)就是的模塊化結(jié)構(gòu)，其中的鋼結(jié)構(gòu)模塊是由鋼結(jié)構(gòu)和帶有內(nèi)保溫層的墻板組成。針對余熱鍋爐鋼結(jié)構(gòu)模塊結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制作工序較多的特點(diǎn)，本論文主要就是研究其制作過程中制作工藝。

關(guān)鍵詞：余熱鍋爐 模塊化 整體運(yùn)輸

中圖分類號：TK229 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）01（b）-0000-00

1 工藝原理

結(jié)構(gòu)簡介：余熱鍋爐的鋼結(jié)構(gòu)模塊由鋼結(jié)構(gòu)和墻板及其內(nèi)保溫層構(gòu)成，鋼結(jié)構(gòu)主要組成部件為：H型鋼柱、支撐梁等；墻板主要組成部件為：護(hù)板、槽鋼、肋板等；保溫層主要組成部件為：U型支撐梁、保溫釘、保溫針、保溫材料、襯板、導(dǎo)流槽等。上、下側(cè)墻板與模塊框架組裝后整體整體運(yùn)輸。

2 工藝

2.1 制作工藝流程如圖1所示

2.2 工藝要點(diǎn)

2.2.1 施工準(zhǔn)備

（1）了解余熱鍋爐鋼結(jié)構(gòu)模塊的安裝位置和結(jié)構(gòu)形式；

（2）利用三維軟件建立模塊的3D模型；

1）根據(jù)模塊的分解詳圖，建立模塊零部件和整體的3D模型，展示裝配制作工藝流程。

2）通過分解3D模型，展現(xiàn)模塊的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和零部件裝配關(guān)系，制定裝配制作工藝流程。

2.2.2 框架制作

（1） 鋼結(jié)構(gòu)框架制作

柱、支撐梁的鋼板采用多頭火焰數(shù)控切割機(jī)下料，埋弧焊機(jī)拼接。拼接焊縫100%UT檢測合格。按照清單組對H型鋼、槽鋼等；采用埋弧自動焊機(jī)，按照焊接工藝焊接組對件的主角焊縫。采取合理的焊接順序、雙面交替對稱焊、反變形等措施控制焊接變形，利用機(jī)械矯正型鋼的焊接角變形。端銑加工柱兩端面，裝配制作H型鋼柱及各支撐梁等，并按質(zhì)量要求驗收。 H型鋼柱及各支撐梁利用拋丸器預(yù)噴砂處理，除銹達(dá)Sa2.5級，并4小時內(nèi)噴涂底漆。將H型鋼柱和支撐梁等裝配構(gòu)成框架，復(fù)檢尺寸后再施焊。為便于裝配焊接，利用H型鋼翻轉(zhuǎn)卡具將框架翻轉(zhuǎn)，并在型鋼棱角處加墊護(hù)瓦保護(hù)鋼絲繩。鋼結(jié)構(gòu)框架制作完后，進(jìn)行整體驗收。

（2） 墻板框架制作

護(hù)板預(yù)噴砂處理達(dá)Sa2.5級，并4小時內(nèi)噴涂底漆。數(shù)控切割機(jī)下料后，使用平板機(jī)、壓力機(jī)調(diào)平鋼板。采用數(shù)控折彎機(jī)按圖紙折彎護(hù)板，復(fù)檢折彎尺寸合格后，將其對齊、拼接。拼接焊縫分段間隔焊接，以減小焊接變形。墻板框架的槽鋼和肋板均預(yù)噴砂達(dá)Sa2.5級，并4小時內(nèi)噴涂底漆，然后將其與護(hù)板裝配、焊接構(gòu)成墻板框架。焊接時采取對稱焊、分段間隔焊等措施控制焊接變形。墻板框架的制作與鋼結(jié)構(gòu)框架的制作同時進(jìn)行，優(yōu)先制作下側(cè)墻板框架，而上側(cè)墻板框架的制作在鋼結(jié)構(gòu)框架的制作之前或同步結(jié)束，以保證上側(cè)墻板框架與鋼結(jié)構(gòu)框架之間的裝配。

（3） 模塊框架制作

將上側(cè)墻板框架與鋼結(jié)構(gòu)框架裝配焊接構(gòu)成模塊框架，為方便焊接施工，可將模塊框架翻轉(zhuǎn)后再施焊。長焊縫必須采用分段間隔焊，以減小焊接變形。焊接完成后，矯正、復(fù)檢護(hù)板的平面度。

2.2.3 墻板保溫層制作

（1） 在模塊框架裝配同時，裝配下側(cè)墻板的U型支撐梁、保溫釘、保溫針，然后再裝配上側(cè)墻板。

（2） U型保溫支撐梁采用數(shù)控折彎機(jī)壓制而成，然后再裝配焊接底板，保溫材料填充密實。

（3） 復(fù)檢護(hù)板尺寸合格后，根據(jù)圖紙要求在墻板上放線，確定U型支撐梁、保溫釘位置并依次裝配。

（4） 保溫針按每平方米不少于11個的原則，均勻布置于保溫釘區(qū)域內(nèi)的墻板上。

（5） 保溫材料敷設(shè)

在保溫車間按圖紙要求，先分層敷設(shè)下側(cè)墻板的保溫材料，再敷設(shè)上側(cè)墻板。保溫材料各拼接口嚴(yán)密對接。敷設(shè)完后，安裝自鎖壓板固定保溫材料。

（6） 襯板、導(dǎo)流槽裝配

不銹鋼襯板和導(dǎo)流槽做光譜檢測并標(biāo)識，其它襯板和導(dǎo)流槽按要求防腐。利用AutoCAD將襯板、導(dǎo)流槽圖紙拆分，導(dǎo)入等離子數(shù)控切割機(jī)，下料并割制其圓孔，并將襯板按裝配順序編號。采用數(shù)控折彎機(jī)壓制襯板和導(dǎo)流槽。按編號順序鋪設(shè)襯板，保證保溫釘均位于襯板圓孔圓心位置。按圖紙位置及傾斜方向放置導(dǎo)流槽。緊固保溫釘螺母，緊固后再松動1/4圈，按圖紙點(diǎn)焊螺母。

2.2.4 模塊涂漆

將制作完的下側(cè)墻板利用專用工具翻轉(zhuǎn)。 對模塊框架、墻板框架裸露的基層進(jìn)行處理，噴涂各層油漆，并檢測漆膜厚度。

2.2.5 模塊組裝

兩臺吊車抬吊模塊框架，緩慢下落至下側(cè)墻板框架的連接螺栓孔上方，吊車不松鉤，安裝連接螺栓，構(gòu)成鋼結(jié)構(gòu)模塊。按模塊尺寸制作兩個臨時支撐，支撐點(diǎn)位于H型鋼柱下翼緣，下側(cè)墻板保溫層與臨時支撐間隔100mm。臨時支撐僅供組裝后的模塊臨時擺放和發(fā)運(yùn)使用。

2.2.6 模塊終檢

鋼結(jié)構(gòu)模塊制作完畢后，匯總其過程驗收結(jié)果并對模塊外觀進(jìn)行整體驗收。模塊出車間前對其保溫層進(jìn)行整體防護(hù)，避免因雨雪天氣致使保溫材料被淋毀。

3 結(jié)束語

本制作工藝研發(fā)成功后，相應(yīng)在高井子3×350MW、天津臨港1×350MW余熱鍋爐鋼結(jié)構(gòu)模塊的制作工程中應(yīng)用，經(jīng)工程證明各制作工序合理、成熟，有效地縮短了制作工期，減低了制作成本。

參考文獻(xiàn)

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[2] 陶然 鍋爐鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計的步驟及特點(diǎn) 《電站系統(tǒng)工程》，2011年 第5期