水冷壁管組制造過程控制要點

陳凱　顧峰剛　顧新

摘 要：垃圾焚燒鍋爐就是通過焚燒垃圾等雜物，產生高溫煙氣，再將熱能轉變成蒸汽，可用來供熱和發電。垃圾焚燒一方面可處理居民日常生活中產生的大量垃圾，同時也節約了大量填埋場地，另一方面又產生了大量的能源，再進行利用。因此，垃圾焚燒技術的應用，對國民經濟及居民生活起到了越來越重要的作用。

關鍵詞：裝配;焊接;水壓

水冷壁管組是垃圾焚燒鍋爐水冷系統的一部分，也是鍋爐重要的組成部分，因此必須對其制造過程進行控制，以確保制造的產品質量能符合圖紙、標準和用戶要求。其產品結構一般由膜式壁排、彎管及其附件等三大部分組成，所以制造過程中應分步驟對其進行控制，具體控制過程如下：

一、膜式壁排制造過程控制

1.制造膜式壁排用的管子、扁鋼和焊接材料應符合設計圖樣和工藝文件的要求，管子、扁鋼和焊接材料必須按JB/T3375的規定要求進行入廠檢驗，檢驗合格后才能使用，且必須都有質量證明文件。

2.制造膜式壁排用的管子應定尺采購，采用定尺管。下料長度=圖紙尺寸長度+工藝余量，工藝余量控制要求：（1）當排上兩邊管孔距管子兩管端的距離≥100mm時，工藝余量加100mm（兩端各加50mm）。（2）當排上兩邊管孔距管子兩管端的距離≤100mm時，所加工藝余量應>100mm（兩端各加>50mm），且必須保證排上兩邊管孔距管子兩管端的距離≥150mm。

3.扁鋼的選用，由于膜式壁排與后道工序彎管組焊后易發生焊接收縮，所以應對膜式壁排的寬度進行控制，制造的排寬度=膜式壁排圖紙寬度+6mm（工藝余量），所用扁鋼寬度=扁鋼圖紙寬度+0.7mm，再精整至+0.5mm，這樣整個排的寬度在制作完成后基本上能保證+6mm。

4.膜式壁排裝配焊接前，管子必須拋管，扁鋼需進行精整。

5.膜式壁排在膜式壁專用焊接設備上進行裝配焊接，焊接可采用埋弧自動焊或氣體保護焊，焊縫成型應美觀，不得有裂紋、夾渣、弧坑等缺陷。焊接結束后操作工應及時敲打焊工鋼印。

6.膜式壁排焊好后必須進行校正，校正時在校正區域應均勻加熱，加熱時火焰不得貼緊排的表面，校正好后，整個排的制造要求應控制為：對角線偏差≤5mm、旁彎度≤5mm、排的平面度≤5mm。

7.按標準要求進行通球試驗。

8.鉆孔：由于排上面管孔的數量較多，鉆孔時優先設計采用鉆模。采用人工劃線、打洋沖眼比較耗人力和耗時，勞動強度大，生產效率低，而且鉆孔后孔的直線度、孔距偏差比較大。采用鉆模后，提高生產效率、節約勞動時間，保證鉆孔質量，而且以后生產相同類似的產品結構時，可以繼續使用該鉆模，節約了生產成本。

9.膜式壁排鉆孔結束后，由于受到力的作用，排的平面度達不到要求，鉆孔后，必須對排的平面度再次進行校正，直至符合標準要求。

二、彎管制造過程控制

1.管組上的彎管一般情況下不允許拼接，優先采用整根管子，管子按圖樣及有關標準的要求進行彎制，彎制好第一根后操作工必須進行自檢，自檢合格后方可批量性進行彎制，彎好后要逐根放大樣并進行校正，以確保彎好的管子長度、角度及形狀能符合圖樣要求。

2.管子彎好后應逐根進行通球試驗。

3.彎管兩端加工馬鞍型坡口，馬鞍型坡口應采用專用設備加工，如采用人工打磨加工坡口，磨出的坡口高低不平，形狀不規則，不符合圖樣要求，與膜式壁排管孔裝配好后，間隙有大有小，焊接好后排管孔內壁容易產生掛瘤。

三、裝配、焊接和探傷過程控制

1.裝配前，必須將彎管兩管端及膜式壁排管孔上的油、銹等雜質清理干凈，并打磨光滑。

2.膜式壁排與彎管裝配時應優先考慮采用工裝進行裝配，排面應垂直布置，裝配時一定要控制排的垂直度，彎管水平布置，在水平方向上與排垂直成90°。裝配時要保證彎管兩管端至膜式壁排管孔的間距應控制在2mm左右，保證焊接時能全焊透。彎管與排面裝配時必須垂直，每一層彎管必須控制在同一個平面上。裝配焊接時應從底部開始裝配焊接，呈寶塔形狀型由下往上裝配焊接，裝配焊接好一層，再往上裝配第二層，以此類推.層與層之間必須填充墊木，每一層在高度方向上必須填充三路墊木，以確保每排彎管的平面度和層與層之間間距能符合圖樣要求。

3.膜式壁排與彎管裝配焊接，由于該焊接結構型式為全焊透結構型式，焊接方法一般采用氬弧焊打底，手工焊蓋面，先氬弧焊焊一到兩層，然后再采用手工焊焊接到圖紙要求。由于受水冷壁管組本身結構的限制，如果水冷壁管組焊接好后，焊縫焊接質量不好，水壓時發生局部漏水或滲漏，返修比較困難，不容易操作，而且返修成本比較高，所以焊接最好采用全氬弧焊焊接，采用全氬弧焊焊接既能保證焊縫質量，又能提高產品外觀質量。

4.焊接時，由于焊接應力的作用，產生焊接變形，整個排面成內凹形狀，焊接結束后必須對膜式壁排再次進行校正，使排的平面度符合有關標準要求。為了減少焊接變形，膜式壁排與彎管裝配前也可采用反變形法，就是膜式壁排在組裝前，對排進行預變形，使排面局部成外凸形狀（具體反變形尺寸與排面的大小有關），與彎管焊接由于應力的作用，會形成內凹，這樣會互相抵消一部分變形量，排面變形不會太大，而且容易校正，排面的平面度容易達到標準要求。

5.抽取管接頭數量的20%進行磁粉探傷，直至符合要求。

四、水壓過程控制

水冷壁管組水壓一般采用內脹式水壓法，單根逐根進行水壓。水壓保壓時間，水壓試驗壓力必須符合標準及圖樣要求。進行水壓時，水壓應緩慢上升。當水壓上升到工作壓力時，應當暫停升壓，仔細檢查接頭處有無漏水或滲漏現象，一切正常后，然后再升壓到試驗壓力，保壓5分鐘后，再降到工作壓力，再仔細檢查，檢查期間壓力應當保持不變。水壓合格后，應及時將管組內水放干凈。

五、按圖紙尺寸要求將膜式壁排兩端的工藝余量去除，并加工坡口，加工尺寸應符合圖紙要求

通過對以上制作過程的層層控制，有效控制了在制造過程中存在的質量隱患，制作的產品質量能滿足圖紙和相關標準要求，確保水冷壁管組產品質量。為用戶提供優質的產品，從而使用戶滿意。

參考文獻

[1]TSG G0001.鍋爐安全技術監察規程

[2]GB/T16507.水管鍋爐

[3]JB/T3375.鍋爐原材料入廠檢驗

[4]NB/T47013.承壓設備無損檢測