电厂锅炉过热器超温爆管的防控措施
摘要：由于电厂锅炉燃用的煤种发生改变，导致锅炉过热烟温偏高，而锅炉承压受热部件的正常运行对发电厂的安全至关重要，过热器爆管事故已成为影响安全生产的主要因素之一。现根据实际工作，有针对性地提出了改进方案，以供同行参考。&&&&关键词：电厂锅炉 过热器 爆管 措施&&&&电厂锅炉的过热烟气温度是锅炉的一个重要参数，在该温度环境下工作的过热器钢管材质的工作温度必须满足要求。因此，锅炉的过热烟气温度必须受控在一定的变动范围以内，否则会造成过热器在过高的温度下运行，导致钢管材质的超温工作。发电厂锅炉爆管事故已成为当前威胁发电设备稳定运行的突出矛盾，而且随着机组服役时间的增加，这类事故呈逐年上升的趋势，成为影响安全生产的主要因素，严重影响了电厂的正常生产和经济效益。&&&&一、过热器爆管的原因分析&&&&1.金属在高温下的氧化和腐蚀
　　运行期长，管材氧化严重，已出现蠕变裂纹，如不及时更换，迟早会发生爆管。导致受热而高温腐蚀的主要原因是炉内燃烧不良和烟气动力场不合理，控制管壁温度是减轻和防止过热器外部腐蚀的主要方法。
　　2.焊接质量和错用钢材
　　钢材焊接质量也是影响安全的重要因素之一。焊接的缺陷一般指焊接接头裂纹未熔合、根部未焊透、气孔、夹渣、咬边，焊缝外形尺寸不合格以及焊接接头的金属组织异常等现象。
　　3.受热而长期过热
　　锅炉受热而管子山于热偏差、水动力偏差或积垢、堵塞、错用钢材等原因，管内工质换热较差，金属长期处于幅度不很大的超温状态下运行，管子金属在应力作用下发生蠕变（管子胀粗），直到破裂。长期过热主要发生在高温过热器的外圈向火面，低温过热器也可能发生。
　　4.锅炉运行的影响
　　第一，热偏差山于结构和运行条件的影响，运行中某些管子的蒸汽温度和焓增量会超过整个管组的平均值，即热偏差，产生热偏差的管子，管内蒸汽温度较高，甚至远超过了金属的管壁温度，从而造成长期严重超温。
　　第二，汽温的影响。烟气侧对气温的影响因素主要有以下几点。燃料性质的变化，水分和灰分增加时，燃料的热值降低，须增加燃煤量使汽温升高，如果煤粉变粗，着火延迟，则炉膛出口烟温升高，相应汽温升高，造成管壁的金属温度上升。
　　风量配比变化对汽温的影响。炉内的过剩空气量增加时，由于低温空气吸热，使炉膛温度降低，辐射传热减弱，燃烧生成的烟气量增加，烟气流速加快，对流传热增加，因而汽温升高。
　　第三，在锅炉投用初期，操作人员操作技能、操作经验等也是爆管的因素，如超温、超压的现象时有发生。另外，后续装置生产不稳定，使得锅炉频繁扬火和压火，锅炉水、汽系统管壁频繁升温和降温，管子频繁地热胀冷缩，致使密封盒内管道焊缝在耐火浇注料约束力的限制下产生热疲劳断裂。
　　二、过热器爆管的预防措施
　　1.合理控制烟气流速
　　降低煤质灰分，控制煤粉粒度，尽量避免高温过热器管频繁热胀冷缩。对入库原煤的粒度、灰分及含硫量进行控制。改进原煤进锅炉前破碎环节的设备，在原料煤进环锤破碎机前增加筛网过滤，满足颗粒的原煤直接进锅炉煤仓，粗颗粒再经过环锤破碎机破碎后才能进入煤仓。一、二次风量配比应保证煤粉迅速着火、燃烧完全，合理的送、引风配比，可保持炉膛的负压，减少漏风，建立良好的炉内空气动力场和燃烧的稳定性，避免炉内温度过高、火焰中心偏斜，造成过热器的热偏差增加，过热器管局部超温甚至爆管。结构设计及焊接质量缺陷方面。拆除密封盒，把穿墙管过渡段全部用砂轮切割机割除，把原200mm过渡管加长为400mm，原密封盒内异种钢焊缝移出密封盒外lOOmm，密封盒内管道只用12Cr-MoWVTiBG铜管，使其与密封盒膨胀系数相同。密封盒内的焊缝移到密封盒外，便于定期检查，缩短检修周期。
　　2.从根本上控制温度
　　在设计上，如果存在锅炉炉膛高度偏低，火焰中心偏后、水动力工况差、蒸汽流量偏低和受热而结构不合理等因素，都会造成过热器普遍超温或存在较大的热偏差局部超温。在制造、安装和检修中如果出现管内异物堵塞、屏过联箱隔板倒等缺陷，会造成工质流动不畅，引起受热而超温。运行中，如果出现燃烧控制不当、火焰上移、火焰偏斜、炉膛出口烟温高风量不足、燃烧不完全引起烟道二次燃烧、蒸汽流量不足、减温水投停不当、高压加热器投入率低等情况，也会造成过热器管超温。另外，给水品质不良，引起管内结垢积盐，影响传热，也会造成过热器管在运行中超温。为了预防过热器管超温，在运行中，应严格按运行规程规定操作，锅炉启停时应严格按启停曲线进行，控制锅炉参数和过热器管壁温度在允许范围内。严密监视锅炉蒸汽参数、蒸发量及水位等主要指标，防止超温超压、满水、缺水事故发生。做好锅炉燃烧调整，防止火焰偏斜，注意控制煤粉细度，合理用风，防止结焦，减少热偏差，防止锅炉尾部再燃烧。加强吹灰和吹灰器管理，防止受热而严重积灰。保证锅炉给水品质正常及运行中汽水品质合格等。
　　3.调节燃烧风量
　　当外界负荷变化时，应对风量作相应的调整。实际运行中，随着过量空气系数的增加，利于完全燃烧。但是过量空气的增加要适当，烟气流速加大，造成送、引风机的耗电量增加，经济性降低，加剧低温段的磨损，因此要严格监视氧量的变化。
　　4.检修管理方而
　　保证二级减温器喷水装置的正常运行，发现有问题及时处理。在检修过程中，搞好过热器的防爆检验上作。检查高温区管的氧化皮厚度情况，当氧化皮厚超标时，及时换管，实现状态检修。检查管的表面是否有微裂纹，有裂纹及时更换。检查高温区向火侧高温腐蚀情况，发现有严重腐蚀坑部位，打磨测厚，当厚度不满足强度要求时，更换管子。做好过热器管的寿命预测每隔2～5万小时，对过热器监视段割管鉴定，进行金相组织分析和机械性能试验。当发现珠光体球化严重（4～5级），机械性能试验低于标准要求时，制定更换计划。做好记录和档案管理，研究过热器管的损坏规律。
　　三、结束语
　　在电厂的生产实践中，锅炉的受热面管子在高温、高压及腐蚀介质的作用下长期工作，是最容易损坏而造成事故的。造成锅炉过热器爆管的原因很多，只有对过热器爆管的直接原因和根本原因进行综合分析，才能从根本上解决锅炉爆管问题，及时采取措施，为电厂的安全生产提供有力地保障。
　　参考文献：
　　[1]谭建坤.DC-　116型锅炉设计[M]．北京：中国电力山版社，2001．
　　[2]于世侃．消除大容量电厂锅炉过热器及再热器局部超温的措施[J]锅炉制造，2009　（2）． 转载请注明来源。
05:35:07 22:15:56 22:07:51 07:55:42 09:58:55 17:43:08 09:43:28 15:13:23 05:58:31 10:15:20煤　炭　工　程　　　　　　　　　生产经验　　2009年第12期　　　　　　　　　
电厂锅炉过热器爆管原因分析及对策
(神华准格尔能源有限责任公司发电厂,内蒙古薛家湾　010300)
　　摘　要:安全运行是电力生产的基本要求,至关重要,,
分析了过热器爆管泄漏的原因,。　　关键词:电厂锅炉;过热器;　　中图分类号:TM62112:B:09)
　　行的突出矛盾,这类事故,严重。经统计,神华准能发电厂自投产以来,共发生过热器爆管33次。因此迫切需要分析过热器爆管泄漏的原因和及时采取一些对策,以便降低锅炉临修次数,保证系统安全稳定运行。
神华准能发电厂锅炉型号为BZWB-410/918-M,固态排渣煤粉炉,四角切圆燃烧,过热器由辐射式炉顶过热器、半辐射屏式过热器、高低温对流过热器和包墙过热器组成。炉顶过热器、包墙过热器管用Φ51×515mm的20号碳钢管组成。高过、低过和屏过用Φ42×5mm的12Cr1MoV钢管组成。
则球化过程减速。通过对12Cr1MoV管试验发现,随着运行时间的增加,钢的工作温度下蠕变极限和持久强度也相应降低。随着运行温度的提高、时间的延长、应力的变化都会加速合金元素的固溶体和碳化物间的重新分配现象。
114　焊接质量和错用钢材
钢材焊接质量也是影响安全的重要因素之一。焊接的缺陷一般指焊接接头裂纹未熔合、根部未焊透、气孔、夹渣、咬边,焊缝外形尺寸不合格以及焊接接头的金属组织异常等现象。
115　飞灰磨损
飞灰磨损一般发生在高温过热器下部弯头位置,飞灰的浓度增大,灰粒的冲击次数增多,磨损越严重。
116　锅炉运行的影响
11611　热偏差
1　过热器爆管的主要原因111　超温和过热
长期过热是指管壁温度长期处于设计温度以上而低于材料的下临界温度,超温幅度不大但时间较长,使管径均匀胀粗,最后在管子的最薄弱部位容易发生爆管现象。
由于结构和运行条件的影响,运行中某些管子的蒸汽温度和焓增量会超过整个管组的平均值,即热偏差,产生热偏差的管子,管内蒸汽温度较高,甚至远超过了金属的管壁温度,从而造成长期严重超温。
形成热偏差的原因有以下两方面:①过热器受热不均匀、热负荷大的管子,则吸热量大,焓增量也大,其蒸汽温度和管壁温度也较高,受热产生热力偏差,另外烟气中温度场和速度场分布不均匀等,也会产生影响。②管内流量不均匀,可以使外圈管子短路,减小其阻力,增大蒸汽的流量。在运行时应保持燃烧稳定,防止火焰中心偏斜,消除局部结渣现象,喷燃器投入力求均匀。
11612　汽温的影响
1)烟气侧。烟气侧对气温的影响因素主要有:①燃料
112　金属在高温下的氧化和腐蚀
运行期长,管材氧化严重,已出现蠕变裂纹,如不及时更换,迟早会发生爆管。导致受热面高温腐蚀的主要原因是炉内燃烧不良和烟气动力场不合理,控制管壁温度是减轻和防止过热器外部腐蚀的主要方法。
113　珠光体球化及碳化物聚集
针对12Cr1MoV钢分析,试验表明当12Cr1MoV钢严重球化到5级时,钢的室温强度极限下降约11kg/mm2。影响珠光体耐热钢发生球化的因素主要有温度、时间、应力和钢材的化学成份等。在钢中掺入“V”这种强碳化物元素,可以阻碍珠光体的球化过程,只要能形成稳定的碳化物,　　收稿日期:
性质的变化,水分和灰分增加时,燃料的热值降低,须增加燃煤量使汽温升高,如果煤粉变粗,着火延迟,则炉膛出口烟温升高,相应汽温升高,造成管壁的金属温度上升。
　　作者简介:张万德(1959-),男,内蒙古人,工程师,1980年毕业于内蒙古电力学校发电厂热能动力工程专业,现任
神华准格尔能源有限责任公司发电厂厂长。
煤　炭　工　程　　　　　　　　　2009年第12期　　生产经验　　　　　　　　　
②风量配比变化对汽温的影响,炉内的过剩空气量增加时,由于低温空气吸热,使炉膛温度降低,辐射传热减弱,燃烧生成的烟气量增加,烟气流速加快,对流传热增加,因而汽温升高;另外由于配风工况的不同,使火焰中心发生偏斜,影响汽温变化。③喷燃器的运行方式往往会影响火焰中心的温度,影响汽温的改变。④受热面的清洁程度会对汽温产生影响。
2)蒸汽侧。蒸气侧对气温的影响因素主要有:①炉负
的目的。应注意的是,喷燃器的运行方式和风量的调节,首先应满足燃烧的要求,这有利于设备的安全和提高锅炉效率,因此烟气侧调整只能作为辅助手段。此外,当负荷过低时,不能用上倾火焰中心高度来增加汽温,以防止锅炉灭火或煤粉在烟道内再燃烧而发生事故。
3)调节燃烧风量。,应对风量作相
应的调整。实际运行中,,利于完全燃烧烟气流速加大,、,,加剧低温段。
)、粉配比。一、二次风量配比应保证
荷的变化,对于对流式过热器而言,汽温随负荷增加而升高,而对于辐射式过热器,汽温随负荷增加而下降。②饱和蒸汽湿度的变化,当运行工况不稳定,或炉负荷突增,会使饱和蒸汽的湿度增加,,而使汽温下降,。③减温水的变化,总需热量变化,。④给水温度变化,当给水温度下降时,给水变为饱和蒸汽所需的热量增多,如果保持燃煤量不变,则蒸发量下降,但烟气传给过热器的热量基本不变,因而使过热汽温上升,相应管壁温上升。⑤蒸汽压力变化,当炉负荷大于外界负荷时,则汽压升高,温度升高;反之,如果锅炉的蒸发量等于外界负荷则汽压稳定,汽温也恒定。
、燃烧完全,合理的送、引风配比,可保持炉膛的负压,减少漏风,建立良好的炉内空气动力场和燃烧的稳定性,避免炉内温度过高、火焰中心偏斜,造成过热器的热偏差增加,过热器管局部超温甚至爆管。
21212　检修管理方面
1)保证二级减温器喷水装置的正常运行,发现有问题
及时处理。
2)在检修过程中,搞好过热器的防爆检验工作。3)检查高温区管的氧化皮厚度情况,当氧化皮厚超标
时,及时换管,实现状态检修。
4)检查管的表面是否有微裂纹,有裂纹时更换。5)检查高温区向火侧高温腐蚀情况,发现有严重腐蚀
2　实例及对策211　泄漏实例
1)1号炉日低过爆管,被迫停运。检
坑部位,打磨测厚,当厚度不满足强度要求时,更换管子。
6)做好过热器管的寿命预测每隔2～5万h,对过热器
监视段割管鉴定,进行金相组织分析和机械性能试验。当发现珠光体球化严重(4～5级),机械性能试验低于标准要求时,制定更换计划。
7)做好记录和档案管理,研究过热器管的损坏规律。21213　严格控制燃烧高硫煤,防止过热器出现高温腐蚀
查发现约10根管子变形,弯头磨损严重,个别管子磨损掉约115mm。
2)2号炉日高过爆管,被迫停运。检查
发现从甲侧数第27～98排管子上结渣严重,并有渣下腐蚀情况,厚度约016mm。石墨化已达4级,严重超标。
严格控制燃烧高硫煤,防止过热器出现高温腐蚀,采取的主要措施:①降低SO3的生成量,设法降低H2SO4露点,减少酸量的凝结;②对可能腐蚀的区域,采用抗腐蚀材料;③低氧燃烧,降低过量空气系数;④加强吹灰工作。
21211　运行调整方面
1)调整了一级、二级减温水的比例,使管子的壁温由570℃降低为545℃。该厂装有2级减温器,分别串联在过
造成锅炉过热器爆管的原因很多,只有对过热器爆管的直接原因和根本原因进行综合分析,才能从根本上解决锅炉爆管问题,有效地防止锅炉过热器爆管事故的发生。参考文献:
[1]　于世侃,彭必达.神头发电厂直流锅炉侧包墙过热器频繁爆
热器之间,一级减温水量为20t/h,二级减温水量为10t/h,采用给水直接喷入。第一级在低过和屏过之间的低温段过热器出口环形联箱两侧,第二级安装于高过的中间联箱。一级粗调喷水量决定于减温器前的蒸汽参数,并保证屏过管壁温度不超过允许值;二级作为细调,控制过热器的出口汽温在额定值。
2)烟气侧的调节。改变过热器的对流吸热量,通常靠
管的原因分析[J].华北电力技术,～25.
[2]　王孟浩.消除大容量电厂锅炉过热器及再热器局部超温的措
改变经过过热器的烟气量和烟气温度来实现。燃烧工况的改变对汽温有一定影响,因此,在锅炉运行中,应根据实际情况,改变喷燃器的倾角和上、下排喷燃器的运行方式,从而改变火焰中心的位置和炉膛出口烟温,并通过调节风量挡板,使流经过热器的烟气量发生变化而达到调节汽温
施[J].中国电力,～43.
[3]　吴履琛,王晓为,曹文浩,吴文华.伊敏电厂锅炉过热器爆
管事故原因分析及改进措施[J].锅炉制造,1999,(2).
[4]　谭建坤.电厂锅炉过热器超温问题分析与对策[J].华中
电力,～55.(责任编辑　赵巧芝)
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顶棚过热器爆管原因求解
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各位同道：两天前我公司一台75t/h煤粉炉顶棚过热器（位于炉膛出口折焰角前1米）发生爆管，如图：裂口长度12cm，最大宽度5cm，经检查内部无异物堵塞，内、外壁有氧化现象，管壁也有轻微减薄，鉴于本人才疏学浅，特向同行高手请教解答。对此事故因要向高层交事故报告，还望多多帮助，
小公司，没有做金相设备，爆管第一次遇到，
另外在爆管前一天本炉发生缺水事故，不知是否有影响
TA的每日心情奋斗 18:10签到天数: 136 天[LV.7]常住居民III
超温爆管吧
TA的每日心情奋斗 21:51签到天数: 256 天[LV.8]以坛为家I
本炉10年12月投产，最大算至今也没有4万小时
TA的每日心情难过 16:46签到天数: 379 天[LV.9]以坛为家II
看图片，应该是超温、超压造成的。超温不一定是造物堵塞，屏过位置结焦、积灰也有可能使顶棚过热。你可以看一下爆管位置附近的顶棚管和屏过管子。如果附近的顶棚管也有裂纹或者碳化现象，屏过管束有变薄或者碳化现象，另外，检查一下邻近的顶棚管，看看管内有没有水垢或者积盐。
顶棚过热器是爆管最少的地方。按照你所说的，即没有内部结垢，也没有外部结焦、积灰。那么为什么会爆管呢？要知道中压锅炉对应的饱和蒸汽温度也只有250度左右，屏过之前的这个位置，离顶棚的入口很近，一般情况下这里&
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mzpltt 发表于
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本公司锅炉水质非常好，使用的是除盐水，从坏的位置看，没有垢产生，几个月前脱硝改造割得水冷壁管也没有垢，内部很干净。
我们的锅炉是中温中压锅炉，顶棚使用的20G钢，平时运行压力都在3.5MPa以下，温度因为是顶棚，来自汽包饱和蒸汽，没法控制，但肯定不会超。
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从爆口呈喇叭状，而且爆口边缘有平行于爆口的许多微小裂纹，说明是长期超温过热造成管子应力损伤，管子壁有不同程度的减薄，可能与你厂燃用的煤种有关，含硫份如果高的话容易造成高温腐蚀。你说过事故前发生过缺水事故，是不是缺水后又上水了？如果是的话：水遇到灼热的金属表面，瞬间会蒸发大量蒸汽，使汽压突然升高，造成爆管或更严重的爆炸事故。发生严重缺水时，决不允许盲目地上水。建议在顶棚过热器处装温度测点，以监视管壁温度。#20G要控制在450℃以下。
我也趋同长期超温，本公司所使用的无锡锅炉，这一年多来，低温过热器始终处于超温状态，偶尔会到450℃，本来以为这次爆管即是低过，但重新上水打压检查确是顶棚，因为顶棚在汽包后，低过前，绝很难到450℃，虽然此爆&
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从爆口呈喇叭状，而且爆口边缘有平行于爆口的许多微小裂纹，说明是长期超温过热造成管子应力损伤，管子壁有 ...
我也趋同长期超温，本公司所使用的无锡锅炉，这一年多来，低温过热器始终处于超温状态，偶尔会到450℃，本来以为这次爆管即是低过，但重新上水打压检查确是顶棚，因为顶棚在汽包后，低过前，绝很难到450℃，虽然此爆管处处于炉膛正上部北侧，可能高温腐蚀，但看实际也没有很大的氧化皮层。
缺水是在20小时之前，而且缺水对水冷壁爆管有影响吧，貌似对顶棚不大，毕竟顶棚是过热蒸汽系统。当时的压力没有增高反而成下降趋势
是不是严重缺水后产气量减少，引起压力下降.导致顶棚过热器蒸汽流通量减少。从而引起顶棚超温。当时应该水冷壁中有水，所以对水冷壁影响不大.&
TA的每日心情慵懒 16:41签到天数: 43 天[LV.5]常住居民I
我们这里低过是449超温报警，但是平时也就40几最高了，最高410+。是不是加强省煤器区域吹灰会好一点，。个人见解，刚学调气温呢
TA的每日心情开心 23:26签到天数: 40 天[LV.5]常住居民I
观察管子的伤口，应该是局部过热使管壁损伤，原因可能是管子局部结焦结垢，与蒸汽之间造成绝热，再一个原因是管子已经有内伤，在高位高压长时间作用下，发生爆管。从图片上看，管子内部很清洁，应该是第二种原因
TA的每日心情开心 20:15签到天数: 4 天[LV.2]偶尔看看I
从照片来分析，首先这段管段处于超温的时间应该不会短，很明显管壁变薄；其次，一天前的缺水事故直接导致了这段管壁的爆裂。
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散装锅炉胀管工艺
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散装锅炉胀管工艺
1． 总说明
本工艺适用于工作压力≤2.45Mpa（25kg/cm2）蒸发量≤20t/h的散装锅炉的胀接工作；适用于我国定型的锅炉专业标准的蒸汽锅炉（检修旧锅炉时的胀接工作，可参照本工艺）；适用于我单位工艺装备的条件下承担施工的散装锅……............
文章正文：
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&&& &&& &&& &&&& &&& 散装锅炉胀管工艺&&& 1． 总说明&&&&&&& 本工艺适用于工作压力≤2.45Mpa（25kg/cm2）蒸发量≤20t/h的散装锅炉的胀接工作；适用于我国定型的锅炉专业标准的蒸汽锅炉（检修旧锅炉时的胀接工作，可参照本工艺）；适用于我单位工艺装备的条件下承担施工的散装锅炉。&&&&&&& 编制依据：&&&&&&& a．《蒸汽锅炉安全技术监察规程（1996年）》&&&&&&& b．《机械设备安装工程施工及验收规范TJ231（六）－78第四篇 》&&& 2． 对胀管器、锅筒、管孔及管子的技术要求：&&& 2．1胀管器：&&& 2．1．1一般采用“前进式”胀管器，其技术要求应符合本规定的技术参数。&&& 2．1．2胀管器外壳的材料应符合A5钢的技术性能。&&& 2．1．3胀杆和胀珠的材料应使用碳素工具钢或合金钢， 其工作表面的粗糙度等级不低于1.6& 。胀杆工作表面的硬度不得低于ARC52（HB510），且比胀珠硬度高HRC6～10（HB70～120）。&&& 2．1．4胀管器的胀珠数量不宜少于三个。&&& 2．1．5自进式板边胀管器的直胀珠和板边胀珠的排列采用错列式（或称分散式）。&&& 2．1．6自进式胀管器直胀珠的长度可参照图1规定。&&& a． 为管子伸出锅筒（汽包）壁的允许最大长度。&&& b． 为锅筒（管板）壁厚。&&& c． 为胀珠出口端的长度，一般等于a。&&&&&&& 以上a、b、c均为胀珠的有效工作部位。&&& 图1& 胀珠的长度&&& d． 为胀珠的过渡部分（胀珠的走出端）圆锥度为1/5，其长度，按所胀管子公称直径而定，当管径在70mm及以下时为15mm，在76～83mm时为18mm。&&& 板边胀珠的有效工作长度应等于a。&&& 2．1．7自进式胀管器的胀杆和胀珠的圆锥度应符合下列要求：&&& a． 胀杆的圆锥度为1/20～1/25；&&& b． 直胀珠的圆锥度必须为胀杆圆锥度的一半；&&& c． 板边胀珠的圆锥度应使管子板边后成12°～15°角。&&& 2．1．8同一胀管器外壳上，各胀珠巢孔的斜度必须相同，其斜度应为1.5°～2°角（错列式胀管器的板边胀珠巢孔不需斜度）。&&& 2．1．9胀管器外壳，胀杆和胀珠上均应标明适用范围（管子内径），其中外壳上还需标明型式和巢孔斜度。&&& 2．1．10使用胀管器之前应进行下列检查：&&& a． 胀管器的适用范围应符合管子的终胀内径；&&& b． 胀杆和胀珠不得弯曲；&&& c． 胀杆和直胀珠的圆锥度应相配（即直胀珠锥度为胀杆的一半）；&&& d． 各直胀珠巢孔斜度应相同，底面应在同一截面上；&&& e． 各胀珠在巢孔中的间隙不得过大，其轴向间隙应小于2mm，板边胀珠与直胀珠串联时，该轴向间隙小于1mm；&&& f． 胀珠不得自巢孔中向外掉出，并且当胀杆放下至最大限度时，胀珠能自由转动。&&& 2．2锅筒、管孔&&& 2．2．1对锅筒（汽包）的内部装置，在做好标记后应拆除，且妥善保管。消除管孔壁上的防锈油，并清洗干净。&&& 2．2．2目测管孔壁的加工质量，孔壁上不得有砂眼，凹痕、边缘毛刺和纵向刻痕，如发现环向或螺旋型刻痕时，应测量其深度，不得大于0.5mm，宽度不得大于1mm，刻痕到孔边的距离不得小于孔壁厚度的1/3，并不得小于4mm。&&& 2．2．3管孔壁如有锈蚀，应用细砂布或不致使孔壁产生明显刻痕的工具，进行处理使孔壁发出金属光泽，并检查锈斑的深度和面积，具体要求应符合“2.2.2”条的要求。&&& 2．2．4用内径千分卡测量每个管孔的直径，圆锥度和椭圆度，将数据分别记录在展开图或有对应编号的记录表上，其偏差不得超过表1的规定。&&& 表1&&&&&&&&&&&&&&&&& 管孔的允许偏差&&&&&&&&&&&&&&&&& 单位：mm&&& 管子公称外径 32 38 42 51 57 60 63.5 70 83 89&&& 管孔直径 32.3 38.3 42.3 51.3 57.4 60.4 64 70.5 83.6 89.6&&& 管孔允许偏差(mm） 直径 +0.34 +0.40 +0.46&&&& 椭圆度 0.27 0.30 0.37&&&& 圆锥度 0.27 0.30 0.37&&& &&&&&&& 注：椭圆度是指管孔同一断面处最大和最小直径之差；圆锥度是沿管孔深度方向最大和最小直径之差。&&& 2．2．5有缺陷的管孔在胀接前应消除缺陷，一般可用刮刀细心修刮其偏差确实超过本规定时，应与锅炉使用单位或监督单位协商处理，且经验证后才能允许组装和胀接。&&& 2．2．6经除锈清洗后的孔壁，距胀接时间较长时，应注意防锈处理，组装前应重新清洗。&&& 2．3管子&&& 2．3．1管子应具有出厂合格证，其材质应与设计要求相符，如无出厂合格证和材料质保书时，供货单位需做材料化学成份分析、机械性能试验，不符合设计要求的不得使用。&&& 2．3．2擦去管子表面的污物，检查管子表面，不得有裂纹、重皮（测厚仪测定）锈斑和眼穴，深度不得超过0.5mm，管端胀接部位的横向沟纹的深度，不应使管壁厚度小于公称壁厚的90％。&&& 2．2．3需在现场组对焊接或整根胀接时，应先焊接且经检验合格后，才能组装胀接。&&& 2．2．4管子的外型需在放样台上进行检查，其偏差超过下列规定时，应矫正，矫正后的管子应往锅筒上试装，以作矫正。&&& a． 直管的直线度不得超过1/1000，全长不得超过3mm，长度偏差不得超过±3mm；&&& b． 弯曲管的外型偏差不得超过图2的规定。&&& 图2 弯曲管外形的允许偏差（mm）&&& c． 弯曲管不平度如图3所示，其不平度不得超过表2的规定。&&&&&&&&&&&& 表2&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 单位：mm&&& 长度L 不平度a的允许偏差&&& 50～500 3&&&
4&&& & 5&&& &1500 6&&& 图3&&& 弯曲管的不平度&&& &&& 2．3．5测量管子胀接端的外径，且做好相应的记录，其偏差应符合表3的规定。&&& 表3&&&&&&&&&&&&&&&&&& 管子外径的允许偏差&&&&&&&&&&&& 单位：mm&&& 管子公称外&&& 径 32 38 42 51 57 60 70 76 83 89&&& 允许最大外&&& 径 32.45 38.45 42.45 51.45 57.57 60.6 70.7 76.76 83.83 89.89&&& 允许最小外&&& 径 31.55 37.55 41.55 50.55 56.43 59.4 69.3 75.24 82.17 88.11&&& &&& 2．3．6测量管子胀接端的壁厚并做好记录，其偏差不得超过表4的规定。为超过偏差，应会同使用单位或监督单位代表协商处理，并经书面签证后使用。&&& &&& &&& &&& 表4&&&&&&&&&&&&&&& 管口壁厚的允许偏差&&&&&&&&&&&&& 单位：mm&&& 公称壁厚 允许壁厚 同一截面上壁厚的允许最大差值&&&& 最小 最大 &&& 2.5 2.25 2.9 0.25&&& 3.0 2.7 3.45 0.30&&& 3.5 3.1 4.0 0.35&&& 4.0 3.6 4.6 0.40&&& 4.5 4.0 5.2 0.45&&& 5.0 4.5 5.7 0.50&&& 2．3．7管口端面应除去毛刺，且与管子中心相垂直，如图4所示，用角尺检查时，管口边缘间隙不得大于管子外径的2％。&&& 图4&&&&&&&& 用角尺检查管口端面&&& &&& 2．3．8同种钢胀接，管子胀接应退火处理。异种钢胀接，应测定管子胀接端的表面硬度。若管端硬度大于管板硬度时，应进行退火处理。&&& 2．3．9管端退火时应采用管端退火炉。管端退火不得用煤炭作燃料直接加热，管端退火长度不应小于150mm，加热温度应控制在600℃～650℃范围内，在此温度中保持10min。&&& 2．3．10退火后的管端一般应置于干燥的黄砂中缓冷，严禁裸露在大气中自然冷却。&&& 2．3．11管端胀接面应打磨呈金属光泽；且管壁减薄值不应超过规定壁厚的10％，管端打磨长度应控制在100～120mm。&&& 2．3．12管子组装前应做通球试验，球的规格应按下表规定。&&& 表5&&& 弯管半径 &2.5D1 ≥2.5D～3.5 D1 ≥3.5 D1&&& 通球直径不应小于 0.70D0 0.80 D0 0.85 D0&&& 注：①表中D1为管子公称外径；D0为管子公称内径。&&& ②试验用球一般用钢制或木制球，不得用铅等宜产生塑性变形的材料。&&& 3． 胀管工艺过程分解：&&& 3．1准备工作：&&& 3．1．1胀管操作人员必须掌握本工艺的规定。经口试和实际操作确认合格后，方可进行胀管操作。&&& 3．1．2异种钢胀接前，应先试胀即使是同种钢。胀接若操作者胀管经验不足，仍需先试胀其试件的钢号、尺寸、加工精度、管子与管孔的配合等技术条件应与正式胀接条件一样。胀毕后应通过下列试验。&&& a. 根据本工艺第4.1规定作外观检验，合格后进行水压试验。&&& b. 试胀操作时，确定合适的胀管率和在操作中掌握胀管率的操作方法。&&& c. 剖割试胀件，检查胀口印痕。管壁减薄值、偏胀和管孔交形等情况。&&& d. 胀管操作人员如果在三个月内施工同样规格材质的锅炉，且采用相同的工器具，可不需试胀。&&& 3．1．3管子组装前应对已安装的上下锅筒联箱进行复验，确认安装误差完全符合TJ-231(六)―87年第四篇《机械设备安装工程施工及验收规范》，且钢架焊接牢固，否则应校正。&&& 3．1．4装管子前应再次检查管孔壁和管端的打磨且保持洁净确无浮锈和污物，否则需重新清洗和擦净，方得进行胀管。&&& 3．2装管与胀管：&&& 3．2．1异种钢胀接时（锅筒材质16MN管子材料20g管孔实测直径与管子打磨后，实测外径之差（即间隙）控制在0.65～0.85mm之间较佳胀接操作的速度不宜过快。一般规定见表6。&&& &&&&&& 表6&&&&&&&&&&& 异种钢胀接手动速度控制值&&& 管径（mm） 胀接时间min/每个胀口&&& Ф51×3 3min/个&&& Ф70×3 3.5min/个&&& 3．2．2同种钢胀接时，管子与管孔的允许间隙偏差见表7。为此相同规格的管子，应根据测量所得数据进行选配，确保符合表上规定，个别胀口的间隙偏差超过规定时，应与使用单位和监管部门协商处理。&&& &&& &&& 表7&&&&&&&&&&& 管子与管孔间的允许间隙&&&&&&&&&&&& 单位：mm&&& 管子公称直径 32～42 51 57～60 70 76 83～89&&& 允许正常间隙 1 1.2 1.2 1.5 1.5 1.8&&& 允许最大间隙 1.4 1.5 1.7 1.9 2.0 2.2&&& 3．2．3管子的两个胀接端装入管孔时应能自由移动，管子和管孔中心应一致，不得歪斜，如发现偏移和卡住等现象，不得强行装管，应取下管子给予矫正后，再装管。&&& 3．2．4装管时可用管卡使管子支承在下锅筒上，管卡的示意见图5。&&& 图5&&&&& 管卡示意图&&& 3．2．5装管后管端伸出管孔的长度如图6中h值应符合表8的规定，同一锅筒内的伸出长度宜一致。&&& &&&&&&&&&&&&&&& &&&&&&&&&&&&&&&&&&& 图6&&&& 管端伸出管孔的长度&&& 表8&&&&&&&&&&&&&& 管端伸出管孔长度&&&&&&&&&&&&&&&& 单位：mm&&& 管子公称直径 Ф32～38 Ф42 Ф51～60 Ф70～76 Ф83～89&&& 管端伸出长 度 正常 9 9 11 12 12&&&& 最小 6 6 7 8 9&&&& 最大 12 12 15 16 18&&& 3．2．6先装左右两端的基准管，找正后随即进行胀管见图7所示，然后从中间的两边依次装管和胀管。&&& 图7&&&& 基准管排示意图&&& 3．2．7装管时，排列应整齐，且保持正确的距离，根据基准管用拉线测量法或卡板进行校正，以免影响挂砖。&&& 3．2．8胀管顺序宜采用反阶式，如图8所示，以防止胀管时，使其它胀口松弛。&&&&&&&&&&&&&&&&&& 图8&&&&& 反向阶梯式胀管次序&&& 3．2．9胀管工作宜在环境温度5℃以上进行。&&& 3．2．10胀管过程中应防止油水、灰尘等从胀接孔间隙中渗入。&&& 3．2．11管口胀接后的板边斜度应在12°～15°角，并应深入管孔1～2mm处开始倾斜，如图9所示即b-a=1～2mm。&&& &&& 图9&&& 胀完的管端（沿汽包纵向截面示意图）&&& 3．2．12为控制板边深度，即需符合上条规定，可选定下述方法给予控制。&&& a． 用钢管制的止推环，如图10所示，其高度应使胀管器外壳凸缘碰住止推环时，胀口的板边交线刚巧深入汽包壁1～2mm。&&& 图10&&&&& 控制板边深度方法示意图&&& b． 用不同厚度钢制垫圈数个，组叠成需要的高度，使胀管器外壳凸缘碰住垫圈时，胀口的板边交线刚巧深入汽包壁1~2mm，如图10所示。&&& 3．2．13胀管前，管端内壁和胀管器的胀杆上，均应适当涂以润滑油脂，但注意防止油脂渗入胀接面间。胀管器每胀过15～20个胀口时，宜解体放置于煤油中洗净，并检查其完好程度，及时更换损耗件。&&& 3．2．14胀管操作时，胀管器与管孔应保持同心度(中心线一致)，胀杆的转动应平稳和均匀，防止忽快忽馒，不得对胀杆施加压力。&&& 3．2．15胀口内壁应光滑、无凹陷，擦伤、重皮和起皮现象，如发观上述观象，应找出原因，采取措施，消除缺陷。&&& 3．2．16施工人员，应及时检查胀口，测算其胀管率，必要时可单根管子进行水压试验，方法如下图所示，以确定胀管操作方法的可靠性。(上、下汽包同样)&&& 图11&&&&& 已胀接的单根管子试压示意图&&& 3．2．17胀管的操作方法，可采用一次胀接成形法和二次胀接成形法。基准管胀接宜采用二次胀接成形法。&&& 3．2．18使用一次胀管法时，操作人员应预先控制所需胀管扩大值，胀管器上具有胀量调节装置时，可根据测得的数据，按照胀管率计算公式得出胀量值，然后调节胀量，调节装置。开始胀接时胀毕一个胀口，需经实测数据，计算和验证实际胀管率。以使胀量调节装置趋于适当位置。无胀量调节装置的胀管器，宜采用下列方法控制。&&&&&&& a、控制胀杆相对于胀管器外壳的行进距离y1：&&& y1＝1/K&&&&&& P+X……(1)&&&&&&& y1＝胀杆相对于胀管器外壳的行进距离；&&&&&&& K＝胀杆的圆锥度(即胀杆两端直径差与长度之比值)；&&&&&&& P＝所需扩大值；&&&&&&& x＝综合修正系数，此值在试胀时测定。&&&&&&& b、控制汽包外侧管子根部外径比胀管前管孔实际直径的增量△d，此值在试胀时按所选用的胀管率测定(当有椭圆度，应取共其平均值)。&&&&&&& c、控制终胀时胀杆对外壳的相对位置，即按所选胀管率标出dl，按d1即可确定胀杆相对于外壳的位置，再加综合修正常数(试胀时确定)。&&&&&&& d．采用上述胀管操作法，其胀管率必须将合“3．2．22”条规定范围。&&& 3．2．19胀管扩胀值的控制方法，除上述规定外，也可用千分表测量胀接端增量的方法来控制，其胀管增量的数值应通过试胀确定。&&& 3．2．20二次胀管法是把胀管工序分为初胀〔固定胀管)和复胀(板边胀管)2个步骤，初胀值应是间隙(δ)加扩胀值O．2～O．3mm(此值应计入胀管率)。复胀时应使用板边胀管器，并使达到应有的胀管率和板边角度。&&&&&&& a.板边胀管值采用“装置距离”的控制方法，如图12所示：&&&&&&& b．装置距离y2，就是胀管器外壳对外于汽包壁的行进距离所需距离的数值，经过试胀确定。&&&&&&& c．预先设制两块样扳，一块是始胀样板，另一块为板边胀接完毕时的样板，其尺寸A时，应使胀口的板边交线伸入汽包壁内1～2mm。&&& 3．2．21二次胀管时，胀管值的控制方法参照“3．2．18”a条的规定，板边深度的控制方法，亦可采用“3．2．12”规定。&&& &&& &&& 图&&&& 12 用装置距离法示意图（沿汽包纵向截面）&&& 3．2．22当采用内径控制法时，胀管率一般应控制在1％～2.1％范围内。胀管率可按下面公式计算：&&& Hn＝[(d1+2t)/d-1]×100％&&& 式中：&&& Hn=胀管率％；&&& d1D胀完后的管子实测内径，mm；&&& tD未胀时的管子的实测壁厚，mm；&&& dD未胀时的管孔实测直径，mm；&&& 注：管子和管孔有椭圆度时应测得其平均值计算。&&& 4、质量要求：&&& 4．1外观检查和胀管率计算：&&& 4．1．1全部管子的胀接工作完毕后应整理记录数据。计算胀管率，胀管率计算的管口数应不少于25％。&&& 4．1．2逐个检查每只胀口，应无裂纹和超过0．5MM深度的斑痕，较浅的斑痕和纹印用修刮方法消除。&&& 4．1．3管端板边后呈喇叭状的边缘上不得有裂纹发观个别管端有较短的裂纹，需用机械方法将其切除(或用磨削方法)，但切除裂纹后的管端伸出长度不得短于5mm。&&& 4．1．4胀口内径的圆柱壁面应光洁且与板边部分具有明显交线，但不得有切口纹痕和被挤而留有凸缘。&&& 4．1．5胀口内壁扩胀部分过渡到未胀部分均应均匀平滑，不得有切口和沟漕，只允许稍有轻微的螺旋形痕迹。&&& 4．1．6胀口不得有偏挤(单边)和过胀现象：&&&&&&& a、扩胀部位和未胀部分直径相差较大，从管内和管外均可看出较明显的过渡部分或者过渡部分圆周方向偏于某一边。&&&&&&& b、管孔边缘被挤鼓实，产生局部塑性变形。&&&&&&& c、管口沿纵向伸长，且在汽包外形成较显著的沟环。&&& 4．2水压试验：&&& 4．2．1全部胀口经外观检查确认合格后，对锅炉本体受压部件（汽包、联箱、对流管、上升、下降管、过流器、给水阀、主汽阀、排污阀、水位表、压力表等）均应进行水压试验（安全阀单独试压，锅炉试压前用临时盲板隔开）。&&& 4．2．2水压试验压力应符合表9的规定&&& &&& &&& &&& &&& 表9&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 水压试验压力规定&&& 名称 锅筒工作压力P 试验压力&&& 锅炉本体 &0.59Mpa(6kgf/cm2) 1.5P且不小于0.20MPa(2kgf/cm2)&&& 锅炉本体 0.59Mpa(6kgf/cm2)～ 1.8Mpa(12kgf/cm2) P＋0.29 MPa(3kgf/cm2)&&& 锅炉本体 &1.8Mpa(12kgf/cm2) 1.25P&&& 过热器 任何压力 与锅炉本体试验压力同&&& 可分式省煤器 任何压力 1.25P＋0.49 MPa(5kgf/cm2)&&& &&& 4．2．3锅炉本体水压试验前应做好的工作：&&& a、卸除汽包的临时支架&&& b、所试验的部件内部清理和表面检查且确认合格；&&& c、受压件的全部焊口经检验确认合格；&&& d、经检查确认管子无堵塞；&&& e、设置的压力表经校验合格；&&&&&&& f、安装好放空管和排水管。&&& 4．2．4水压试验时应符合下列要求：&&&&&&& a、水压试验时的环境温度宜高于5℃，否则需要有防冻措施。&&&&&&& b、试验用水的温度一般为20℃～60℃。&&&&&&& c、锅炉进水至最高点时，排除容器内空气后，停止进水，关闭放空阀，且检查有无漏水现象，知有漏水应予修正，然后进行升压。&&&&&&& d、升压时的速度每分钟不宜超过0.15Mpa。&&&&&&& e、当升压至0.3～0.4MPa个表大气压时，应进行一次检查，必要时拧紧人孔手孔和法兰螺栓。&&& 4．2．5水压上升到试验压力后，保持5min，然后降到工作压力进行检查，降压速度不得过快。检查期间压力保持不变(略有下降时可补充加压)，以达到下列标准为合格：&&&&&&& a、升动试验压力后，停止供压，保持5min，在此时压大下降不超过0.05MPa。&&&&&&& b、在工作压力下，以不滴水珠为合格。&&&&&&& c、焊缝、法兰、阀门、人孔和手孔等处，没有渗水。&&& 4．2．6水压试验后，应将水全部放出，不得在锅炉内留有积水，如果过热器管子留有积水，若在冬季施工，应采取加热措施，以防管子被冻裂。&&& 4．3质量问题处理：&&& 4．3．1外观检查和水压试验均以合格的胀口，如胀管率稍超过规定，经当地劳动部门同意，管子可不必割换。&&& 4．3．2水压试验漏水的胀口，放水后应随即进行补胀，胀前应检查记录数据，确定补胀量，使胀管率不超过2．1％，并对邻近的胀口稍加补胀，以免受到影响而松弛。&&& 4．3．3胀管率如超过范围时，超胀的最大胀管率不应超过2．8％，同时超过数量在间―胀接面处不得超过胀接总数的4％，但最多不得超过15个。&&& 4．3．4补胀时，应同时进行扩大板边，如果胀管率超过上述规定，而水压试验仍漏水，则应割除更换。&&& 4．3．5割除不合格的胀口时，应谨慎操作。不得损伤管孔壁。&&& 4．3．6已割除管端的管子，其本身没有缺陷，可焊接适当长度管子组焊缝应距汽包外壁和管子夸曲点均不得小于2D，焊缝应检验合格，管端应处理和打磨擦净后，装管胀接。胀口可单根进水试压，经检查符合本工艺规定即可提出施工资料申请验收。&&& 5．安全措施：&&& 5．1进入汽包必须戴好安全帽，装管人员也需戴安全帽。&&& 5．1．1上汽包防止各种管接头和隔水板接头碰头部。&&& 5．1．2下汽包防止对流管内掉下杂物。&&& 5．2上下汽包外各设置一台排气风扇（冷天除外），以利通风，电压≤36V，方可使用。&&& 5．3手提行灯电压≤24V，方可使用。&&& 5．4风压皮带管必须用夹头夹住，不可用铅丝扎。&&& 6.主要工具和计量器具：&&& 6.1主要工具：a、手动胀管器连接手；b、风动胀管器；&&&&&&&&&&&&&&&&& c、0.9m3空气压缩机；d、汽水过滤器。&&& 6.2计量器具：油标卡、内径分厘卡、卡板。&&& &&&
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