電站鍋爐鋼結(jié)構(gòu)雙腹大板梁制作技術(shù)

摘要：本文對(duì)電站鍋爐鋼結(jié)構(gòu)雙腹大板梁制作技術(shù)進(jìn)行探究。

關(guān)鍵詞：鋼結(jié)構(gòu)；大板梁；制作

前言

超臨界鍋爐鋼結(jié)構(gòu)頂部汽包主要承重部件為雙腹板大板梁結(jié)構(gòu)，雙腹板大板梁分為上下結(jié)構(gòu)，上部分左中右三段，下部為一個(gè)整體，上下疊合面通過高強(qiáng)螺栓連接，連接面之間間隙控制在1mm之內(nèi)，要求整體上繞，雙腹大板梁尺寸大、重量重，鉆孔數(shù)量多，焊接變形控制難度大。

1工程概況

某電站超臨界鍋爐鋼結(jié)構(gòu)主要承重大板梁為雙腹板上、下疊合式結(jié)構(gòu)，大板梁上部分為左、中、右三段，大板梁下部為一整體結(jié)構(gòu)，上、下疊合面采用高強(qiáng)螺栓連接。雙腹板上部規(guī)格為：高度3900mm寬度為2100mm，長度為30410mm（8170+14070+8710）；雙腹板下部規(guī)格為：高度3950mm寬度為900mm，長度為30650mm，材質(zhì)為Q345B。

2工程特點(diǎn)

2.1、主大板梁DL-1為雙腹梁結(jié)構(gòu)，單根規(guī)格、重量較大，分為上下疊梁兩大部分。其中上疊梁分為三段，中間通過T60法蘭連接；下疊梁為兩根單獨(dú)的H型鋼，中間通過連接板組成一個(gè)整體。

2.2、主大板梁的上下疊梁通過中間的四塊疊合板進(jìn)行連接，其疊合板鉆孔量約為2210個(gè)，采用高強(qiáng)螺栓孔連接，尺寸精度要求高。

2.3、大板梁均為雙腹梁結(jié)構(gòu)，要求整體上繞15mm，雙腹大板梁翼板與腹板為全焊透結(jié)構(gòu)，組對(duì)焊接難度大，焊接防變形要求高。

3.施工程序及施工方法

3.1、原材料入廠檢驗(yàn)

厚度δ≥60mm的鋼板必須采購正火板，且逐張進(jìn)行100%的超聲波探傷，驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)按JB/T4730-2005，鋼板質(zhì)量等級(jí)為Ⅲ級(jí)合格。大板梁圖紙中材質(zhì)為SM490BN的材料，也需采購正火板。

4材料進(jìn)料

大板梁所有（包括翼板、腹板、疊合板、端頭角鋼）原材料入廠檢驗(yàn)合格后，材料進(jìn)入車間前要進(jìn)行噴砂除銹，噴砂等級(jí)Sa2.5級(jí)，摩擦表面的摩擦系數(shù)大于等于0.45，其中疊合板表面的摩擦系數(shù)大于等于0.45。噴砂后噴一道防銹底漆，其中疊合板、法蘭連接板不得油漆，以及高強(qiáng)螺栓孔群300mm范圍內(nèi)不得噴油漆，底漆為環(huán)氧酯鐵紅底漆，漆膜厚度不小于15um。

5大板梁主體翼板的下料及拼焊

主材上下翼板寬度方向按0～+1mm下料，長度方向加100mm余量。對(duì)于不同厚度大板梁翼板拼接時(shí)，嚴(yán)格按圖紙進(jìn)行分段和會(huì)簽圖拼接，同時(shí)注意不同鋼板厚度的拼接錯(cuò)口位置。板條拼接：當(dāng)不同規(guī)格的板梁翼板進(jìn)行拼板焊接時(shí)，保證翼板以一面對(duì)齊，且對(duì)齊面與腹板相焊處的對(duì)接焊縫需打磨平整，保證平面度為1mm。翼板在拼板時(shí)必須注意板條的拼接方向，在拼板時(shí)會(huì)簽圖的左側(cè)對(duì)應(yīng)大廠房的西側(cè)。拼板焊接：在拼焊t140的大板梁翼板時(shí)，板梁應(yīng)各焊制規(guī)格為300X800的產(chǎn)品試板1塊。該產(chǎn)品試板應(yīng)隨t140的大板梁翼板同時(shí)探傷、同爐熱處理。厚度100mm以上的鋼板在拼接前，坡口加工前應(yīng)對(duì)其邊緣2倍板厚加30mm范圍的內(nèi)進(jìn)行100%的超聲波檢測(cè)，防止夾層或疏松等缺陷的存在。探傷標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行JB/T4730-2005，Ⅰ級(jí)合格。在拼接焊縫去掉引弧板熄弧板后必須將對(duì)接焊縫端面打磨平整，并作磁粉檢查。

6、大板梁?jiǎn)蝹€(gè)疊梁主體腹板的下料及拼焊

將熱處理后的板梁腹板放到已經(jīng)搭設(shè)好的平臺(tái)上，平臺(tái)平面度偏差不得超過3mm，若板梁腹板存在局部變形要先用火焰進(jìn)行矯正。大板梁腹板與疊合板側(cè)切割的直線度必須保證0.5mm，另一側(cè)切出上拱15mm，其中上疊梁三段腹板需點(diǎn)焊成一整體放樣凈料切割，左右兩段長度加2mm余量，中段長度加3mm余量。在腹板寬度方向上，上下疊梁腹板整體加2mm余量切割。

7、大板梁上疊梁整體施工流程

7.1上疊梁?jiǎn)味螁胃拱迮c疊合板的組對(duì)

先將一條腹板（T=30/40）吊于組對(duì)平臺(tái)上，水平面調(diào)整固定好后，再將疊合板按圖尺寸組對(duì)于腹板上，并進(jìn)行點(diǎn)焊加固，組對(duì)疊合板時(shí)不得留有間隙。輔大板梁的腹板與下翼板的組對(duì)根據(jù)主板梁上疊梁組對(duì)，提前組對(duì)T形鋼，其腹板與下翼板角焊縫采用雙面坡口，全焊透結(jié)構(gòu)。

7.2上疊梁?jiǎn)味螁胃拱迮c疊合板的焊接

疊合板與腹板的焊縫為雙面坡口反面清根進(jìn)行焊接，第一遍焊1/3后，進(jìn)行翻轉(zhuǎn)清根，每條焊縫每次只焊1/3，共焊3次，疊合板處的焊接，可采用反變形進(jìn)行焊接和矯形，疊合板最終平面度在1mm內(nèi)。

7.3上疊梁?jiǎn)味坞p腹板T形鋼及筋板與翼板的組對(duì)

首先搭建一組對(duì)平臺(tái)，將T140X2100X8170（14070）的板吊于平臺(tái)上，其次在翼上均勻點(diǎn)焊上對(duì)稱三角板，以便于腹板的定位與加固焊接。兩T形鋼組對(duì)完后，再將中間的筋板組對(duì)與兩腹板間。同時(shí)對(duì)兩腹板內(nèi)與翼板的主角焊縫進(jìn)行焊接2～3遍，對(duì)兩腹板內(nèi)部的筋板與翼板的角焊縫提前焊完，筋板擋住主角焊縫處提前焊接完。

7.3上疊梁?jiǎn)味坞p腹板、筋板與翼板的焊接

雙腹板及內(nèi)部筋板與翼板焊接順序?yàn)椋旱谝徊?，雙腹板組對(duì)于翼板后，采用CO2在雙腹板間對(duì)腹板與翼板間的角焊縫進(jìn)行打底焊接二遍，焊角不小于10mm；第二步，將雙腹梁平放于平臺(tái)上，其中T40的腹板在上，對(duì)T40的腹板進(jìn)行埋弧焊接二到三遍，同時(shí)對(duì)內(nèi)部T30腹板與翼板角焊縫焊至一半，對(duì)雙腹板內(nèi)的筋板進(jìn)行焊接；第三步，將雙腹梁進(jìn)行翻轉(zhuǎn)，T30的腹板在上，對(duì)T30的腹板進(jìn)行清根和埋弧焊接，同時(shí)對(duì)內(nèi)部T40的腹板與翼板角焊縫進(jìn)行焊滿，對(duì)內(nèi)部筋板角焊縫進(jìn)行焊接；第四步，再將雙腹梁進(jìn)行翻轉(zhuǎn)，T40的腹板在上，對(duì)T40的腹板進(jìn)行滿焊，同時(shí)對(duì)內(nèi)部T30腹板與翼板進(jìn)行滿焊。

7.4上疊梁中雙腹梁兩端齊頭、開坡口，左右兩段雙腹梁與中段連接處齊頭、開坡口對(duì)已組焊完的單段單根雙腹梁所有尺寸檢測(cè)合格后，中段雙腹梁兩端法蘭板長度偏差均按+1mm齊頭切割，左右兩段長度偏差按+5mm齊頭，其與中段連接處齊頭，與兩端法蘭板處暫不齊頭。

7.5上疊梁三段雙腹梁整體臥式組裝中間法蘭板及法蘭板全位置焊接上疊梁?jiǎn)味坞p腹梁法蘭端板組焊合格后，需搭建一試裝平臺(tái)，將三段雙腹梁臥式試裝在一起。其平臺(tái)的搭建規(guī)格為4X31X1米，平臺(tái)的平面度需用水平儀調(diào)平，偏差不大于2mm。試裝平臺(tái)搭好后，將三段雙腹梁分別吊于平臺(tái)上，其中各段雙腹梁T40的腹板朝上，中間法蘭連接處留出大于150mm的間隙。三段雙腹梁吊于平臺(tái)后，分別對(duì)疊合板的直線度、平面度、整體的彎曲、扭曲和上拱進(jìn)行檢測(cè)。

7.6上疊梁三段雙腹梁整體組焊輔梁配件法蘭板和蓋板

上疊梁三段雙腹梁中段處的法蘭端板每側(cè)焊縫焊接1/3后，可對(duì)輔梁的配件法蘭及翼板上的蓋板進(jìn)行號(hào)線組對(duì)。

7.7上疊梁三段雙腹梁拆開分別對(duì)翼板鉆孔及與下疊梁整體預(yù)裝

上疊梁雙腹梁整體組焊輔梁配件法蘭后，對(duì)三段分別拆開，拆開后對(duì)單段雙腹梁的上翼板和蓋板進(jìn)行鉆孔。拆開后也為與下疊梁整體預(yù)裝做準(zhǔn)備，與下疊梁整體預(yù)裝，主要檢查上下雙腹疊梁疊合板的間隙及上疊梁整體長度尺寸。

8大板梁下疊梁整體施工流程

8.1下疊梁?jiǎn)胃戆?、腹板和疊合板的組對(duì)

組對(duì)平臺(tái)搭建好后，先將一條腹板放置于組對(duì)平臺(tái)上，進(jìn)行超平，并預(yù)拱8mm。

8.2下疊梁?jiǎn)胃戆濉⒏拱搴童B合板主角焊縫的焊接

動(dòng)焊進(jìn)行焊接，每條焊縫焊接1/3后翻轉(zhuǎn)，共焊3次，其焊接坡口形式與上疊梁一致。對(duì)單個(gè)翼板、腹板和疊合板組對(duì)的H型鋼焊完后，對(duì)上拱和疊合板的直線度進(jìn)行矯形。

8.3下疊梁?jiǎn)胃B梁筋板與腹板的組對(duì)與焊接

下疊梁?jiǎn)胃鵋型鋼主角焊縫焊完后，并對(duì)其進(jìn)行矯形，疊合板處的平面度需控制在0.5mm內(nèi)。下疊梁?jiǎn)胃拱褰M對(duì)筋板號(hào)線時(shí)，必須保證兩筋板之間的距離，偏差不得大于1mm，下疊梁每根腹板組對(duì)筋板的尺寸必須一致，才能保證兩根疊梁的螺栓連接。

8.4下疊梁兩根疊梁的整體試裝

下疊梁?jiǎn)胃B梁筋板組焊完后，對(duì)兩根疊梁進(jìn)行整體試裝，試裝后檢測(cè)兩疊合板的平面度、整體的彎曲、扭曲及上拱。若有尺寸不合格，則需進(jìn)行矯形，為與上疊梁的整體預(yù)裝做好準(zhǔn)備。

9大板梁出車間的最終檢驗(yàn)

大板梁腹板、翼板焊道位置、上下左右方向、接口尺寸必須與哈鍋設(shè)計(jì)處確認(rèn)的大板梁會(huì)簽圖一致。大板梁的整體上撓度偏差≤15mm，不得有向下的撓度。大板梁的整體彎曲、扭曲、旁彎不得超過5mm。腹板中高強(qiáng)螺栓連接部位平面度偏差不超過1mm/m，其它部位平面度偏差不超過3mm/m。

作者簡(jiǎn)介：季書耘（1972.10--）；性別：男，籍貫：江蘇省淮安市，學(xué)歷：本科，畢業(yè)于中央黨校；現(xiàn)有職稱：中級(jí)工程師；研究方向：項(xiàng)目管理.