闪速炉余热锅炉技改质量控制要点

梅力

(江西铜业建设监理咨询有限公司，江西南昌 330006)

闪速炉余热锅炉技改质量控制要点

梅力

(江西铜业建设监理咨询有限公司，江西南昌 330006)

闪速炉余热锅炉在熔炼车间工艺流程中具有不可替代的作用，其日常检修作业量大且影响生产。因此贵冶拟在2010年二系统年修期间对被大块砸坏部位进行全面检修，并对辐射部、对流部局部进行改造。根据贵冶二系统闪速炉余热锅炉改造完善技术要求，对吊装、集箱组装、焊接、压力试验等施工重点质量控制点进行分析，保证了完善改造工程如期完成。

余热锅炉;改造;吊装;焊接;压力试验;质量控制

1 引言

贵溪冶炼厂二系统闪速炉余热锅炉为张家港海陆锅炉有限公司设计制造的强制循环型余热锅炉，其型号为QCF55/1280－47－5.1。闪速炉余热锅炉是回收闪速炉高温冶炼烟气的热量，产生饱和蒸汽设备，蒸汽送到动力中心的透平发电机发电。其主要由辐射部、对流部、汽包等部分组成。该锅炉于2007年4月开始安装，2007年8月投入使用。

2 工程特点分析

闪速炉余热锅炉完善改造是特种作业，对安装质量、焊接技术要求高，场地狭窄，吊装作业难度大，工作环境恶劣受天气影响大，且工期紧仅25日历天。因此，必须在安装准备阶段、安装阶段、试压阶段对施工质量进行全过程的控制才能保证余热锅炉完善改造工程如期完成。

其主要工作内容为:

辐射部部分水冷壁更换，管径为Φ38×5mm，节距为91mm或100mm的光管加扁钢焊成的具有良好气密性的膜式壁，管材均为20G;

辐射部尾部增加一组对流屏，管径为Φ42× 5mm，管材均为12Cr1MoV;

对流部尾部增加两组对流管束，管径为Φ38× 5mm，管材均为20G;

3 质量控制要点

3.1 安装准备阶段的质量控制:

(1)所有锅炉材料进入现场，按供货厂家提供的供货清单清点到场材料的名称、型号、规格和数量;

(2)检查所有构件的外观质量，如有损坏、锈蚀、焊缝表面缺陷，应填入记录中，并加以整改;

(3)认真检查水冷壁、辐射部管屏，对流管束、集箱的表面有无凹陷、弧坑、检查其焊缝的接头有无损伤;

(4)检查水冷壁、辐射部管屏，对流管束、集箱的管口是否封闭严密，如果封闭不严或敞口，应记录在案，并认真检查有无杂物落入管束或设备中。受热面管子应保持清洁，安装过程中不得掉入任何杂物。安装或组装前必须进行通球试验，但必须编号和严格管理，不得将球遗留在管内，通球后应作好记录;

(5)管子，管件及阀门在使用前，应按设计要求核对其规格、材质及技术参数，并应进行外观检查，应无裂纹、缩孔、夹渣、粘砂、折迭、漏焊、重皮等缺陷，表面应光滑，不允许有尖锐的划痕;凹陷深度不得超过1.5mm，凹陷最大尺寸不应大于管子周长的5%，且不大于40mm［1］。

3.2 安装阶段的质量控制

3.2.1 水冷壁、管屏、管束的吊装:

辐射部水冷壁每块宽约2.2m，长7.2m，其重约1.2t，采用3t卷扬机提升，1t卷扬机辅助就位。辐射部新增管屏单重约13t，分两片制作。对流部新增管束重量约为10.86t分两片制作。根据现场实际情况，采用100t汽车吊吊装，并分别使用10t电动葫芦就位。因此在吊装过程中应注意以下几点:

(1)水冷壁、管屏、管束组合件组装合格后，方可起吊;

(2)水冷壁、管屏、管束组合件在起吊前要进行加固，加固的措施应以现场条件而定;

(3)水冷壁、管屏、管束组合件吊装要考虑一定刚度、强度，以防止组件变形。通常采用的加固方法有:型钢加固，钢筋加固，桁架梁加固。

3.2.2 水冷壁的安装:因施工时间紧迫，现场采取先行更换漏点严重的水冷壁，其主要质量控制要点为:

(1)水冷壁在安装前，应检查水冷壁的宽度、对角线长度，以及管排的不平度。在检查中如果发现有问题，应用气割将鳍片割开，并开好坡口，待调整好间距后，重新焊上;

(2)水冷壁的刚性梁和支撑件的组装，组装在地面水冷壁的组合钢架上进行，组装应既能保证运行中水冷壁的刚性，又不影响水冷壁热膨胀的要求。所以组装过程中:

a、刚性梁与水冷壁管之间接触要均匀;

b、保持钢性梁和钩板间的1mm的间隙;

c、刚性梁的标高允许偏差±3mm。

3.2.3 管屏、管束集箱的安装:

集箱安装的纵横中心要在现场标定，按照集箱上主要管口的位置拉线，在集箱的两侧按等分圆法，将集箱的纵横中心线位置标定到集箱的两端部，同时标明集箱的安装方位以及集箱的名称，安装时对号入座。

(1)集箱的位置确定后，对于有支座的集箱，靠固定支座就位，对于靠管排支撑或吊挂的集箱，要采用临时支撑。制作临时支撑和固定集箱时，要注意以下几点:

a、临时支撑要有足够的强度和稳定性，用型钢制作;

b、临时支撑不可直接焊在集箱上，集箱要用夹子固定在临时支撑上;

c、管排安装完毕后，应及时拆除临时支撑，但严禁强力拆除和用铁锤敲打。

b、集箱不得与临时支撑焊接。

(2)安装时应使支架角钢与锅炉钢架或其它物件临时固定，以保证锅筒与集箱，集箱与集箱之间相互位置的准确性。把经检查、划线的集箱放在支架上就位找正。

(3)找正时，可在支架上用垫片进行调节，待调整就绪后，将限位角钢与支架固定，并拧紧U型夹子［2］。

自1980年以来，大量的数值计算方法被用于研究岩质边坡稳定性。例如块体非连续变形分析方法(DDA)、数值流形方法(NNM)，刚体有限元方法及断裂力学有限元法等改进的有限元方法等。此外，岩质边坡稳定性研究中还有将地质学科及其他学科的新思路新方法引入进来，例如系统科学、可靠度分析、灰色系统、模糊数学方法等，这为岩质边坡稳定性的研究提供了新方法和途径。

3.2.4 出口烟道管的安装:

(1)出口烟道安装时一定要对烟道的外形尺寸进行复核，看其是否符合图纸的要求。

(2)出口烟道本体与锅炉的连接应避免损害到集箱和管子。

(3)烟道安装结束后，中心线的偏差一般不应大于30mm。

(4)烟道安装，烟道进出口处的偏斜一般不应大于5mm。

3.2.5 锅炉的密封:

锅炉的密封程度对锅炉的安全运行，操作环境有很大的影响，所以要求精心施工。

(1)所有现场的密封、焊接与水冷壁管片的安装同步进行，安装时注意以下几点:

b、炉墙水冷壁待该水冷壁找正、固定之后进行密封;

c、部分密封件在现场进行测量，下料施工;

d、所有密封件在可焊面开30°坡口进行单面焊或不开坡口进行双面焊;

e、所有密封件要连续焊，不能断焊;

f、密封焊的工作要在水压试验之前完成。

3.2.6 焊接工艺:

(1)总体要求:

a、所有焊工应具有相应施焊项目的合格证;并在使用有效期内。

b、施焊焊缝应按接头的类型、母材、焊接材料、焊接方法和工艺因素，依据焊接工艺评定报告，编制焊接作业指导书和焊接工艺规程。

(2)施焊环境:

a、手工电弧焊，氧乙炔焊接时风速不应超过8m/s，氩弧焊接时，风速不应超过2m/s;

b、当焊件表面潮湿，覆盖有冰雪，或在下雨、下雪、刮风期间，焊工与焊件无保护措施时，不应进行焊接;

(3)焊材的选用:

a、所有管道的对接头采用手工钨极惰性气体焊(TIG)打底，采用H08Mn2Si焊丝(TG50)，再用J426焊条盖面;

b、其它所有碳钢焊缝均采用J426焊条;

(4)焊件的坡口型式及对口要求:

a、对接环焊缝的坡口型式与组对要求;

b、所有环焊缝的坡口型式如下(如图1);

图1 环焊缝坡口形式

c、所有对接环焊缝的对口偏差;

内口错边量不大于管道壁厚的20%，最大不超过2mm;

d、管道组对时，应仔细检查坡口的质量，坡口表面不能有裂纹，夹层等缺陷;

管道组对时，应将坡口的保护套取下，并对坡口的内外壁进行清理干净;

管道组对前，应保证管组和管道的安装要求。

(5)其它焊件的坡口型式及组对要求:

a、密封件如进行单面焊，可按如下的坡口形式(如图2);

图2 单面焊坡口形式

b、密封件如进行双面焊，则不用开坡口;

c、所有焊件要与水冷壁的表面保持平行或垂直，安装必须符合图纸要求，特别是梳形板安装要保证与冷壁管片平齐;

d、焊件与梳形板进行焊接时，严禁在受压管道上引弧，焊件与受压管道焊接时，要采用细焊条，小电流，多层焊，以免伤及受压元件［3］。

(6)管道焊接时的焊接检验:检验的标准按GB3323－2005《金属熔化焊对接接头射线照相》Ⅱ级合格［4］。

(7)焊缝的外观质量:

a、焊缝的外观不允许有裂纹、气孔、夹渣和熔合性飞溅;

b、焊缝的表面不允许存在凹陷;

c、焊缝的咬边和加强高要符合规范要求;

d、焊缝焊接完毕，要将药皮全部去除，特别是角焊缝的位置;

e、角焊缝的焊肉高度要符合图纸要求。

(8)焊缝的返修:

受压的管道和管子的对接接头做探伤检查时，如发现不合格的缺陷，要做抽查双倍数目的补充检查，如补充检查不合格，则要对该焊工焊接的全部对接接头做探伤检查［5］。

3.3 试压阶段的质量控制

在无损探伤检查合格，主要金属构件及密封完毕结束，现场清理干净后，应进行水压试验。其主要质量控制要点为:

3.3.1 水压试验的范围和试验压力:

水压试验的范围:受热面的全部受压元件及锅炉循环水管道、给水管道、蒸汽管道、排污管、一次仪表受压管线及取样管线等。

试验介质:软水

试验压力:6.74MPa

3.3.2 水压试验前的准备:

(1)试验现场清理干净，配备照明;

(2)用盲板将安全阀进口法兰等不参与试压的管口封死;

(3)安装2块压力表，精度等级为1.5级，并校验合格［6］。

3.3.3 水压试验程序:

(1)先打开汽包上的排气孔，开始进水，当锅炉受热面充满水，并确定系统内的空气全部排空时，关闭排气阀停止进水，然后全面检查锅炉各部位有无泄漏;

(2)启动试压泵，开启升压阀门，压力上升应缓慢，每分钟升压不超过0.3MPa，当水压升至规定试验压力，并在此压力下保持5分钟;

(3)保压后，将水压降至锅炉工作压力，然后对锅炉进行全面检查;

(4)检查后将水压缓慢降至大气压力，打开排气阀，再将水全部放净。

3.3.4 水压试验的合格标准:

(1)在升到试验压力，5分钟内压力保持不变;

(2)在受压元件金属壁和焊缝上无水球及水雾;

(3)水压试验后，用肉眼观察，无残余变形。

3.3.5 水压试验时注意事项:

(1)锅炉水压试验应在周围气温高于5℃时进行，否则应有防冻措施，试验用水温度≥15℃或露点温度以上，但不得高于70℃;

(2)不得超过试验压力;

(3)发现有缺陷，应降压后方可修补，重新试压;

4 结语

施工质量是保证余热锅炉完善改造工程如期完工的关键。其质量的优良率是直接影响到工程能否顺利竣工，生产能否顺利进行的关键，这个过程需要对每一个工序进行严格的控制，尤其是影响工程进展的关键环节。

闪速炉余热锅炉技改工程于2010年12月24日提前1日结束，闪速炉余热锅炉投入使用后，较好的适应了贵冶目前的生产要求，锅炉技改后的实际运行情况和设计状况基本吻合，从目前的运行实绩看，达到了预期的效果。

［1］GB 50273－2009，锅炉安装工程施工及验收规范［S］.北京:中国计划出版社，2009:5－13.

［2］龚崇实，陈忠恕.安装工程质量通病防治手册［K］.北京:中国建筑工业出版社，1991:253－257.

［3］包其国.工业建设安装工程施工技术基础［M］.成都:四川科学技术出版社，1988:53－68.

［4］GB/T 3323－2005，金属熔化焊焊接接头射线照相［S］.(GB 3323－2005).

［5］高崇.安装工程技术档案工作手册［K］.北京:中国建筑工业出版社，1992:146－147.

［6］JB/T 1612－94，锅炉水压试验技术条件［S］.

Quality Control Points in the Waste Heat Boiler Technical Transformation Project of Flash Furnace

MEI Li

(JCC Construction Supervision Consulting Co.LTD.，Jiangxi Copper Corporation，Nanchang，Jiangxi 330006，China)

Flash furnace＇s waste heat boiler is irreplaceable in the smelting process workshop;it has large daily operation and maintenance which would influence production.So Guixi Smelter completely maintenance the damaged parts which caused by large piece in the second production system during the 2010 maintenance work，and made technological transformation of the radiate parts and convection parts.According to the technical improvement requirements of the second system＇s waste heat boiler of flash furnace，and analysis on lifting，tube box assembly，welding，pressure test and other key points of quality control in construction，guarantees a perfect renovation project completed on schedule.

waste heat boiler;technological transformation;hoisting;welding;pressure experiment;quality control

TF806

B

1009－3842(2012)05－0053－04

2012－03－18

梅力(1984－)，男，江西九江人，工程师，主要从事工业设备安装工程现场监理工作。E－mail:jxmeili@qq.com