楊建華，郭 民，宋玉雪，胡景茹，劉效輝

（濟(jì)南萊鋼鋼結(jié)構(gòu)有限公司，山東 濟(jì)南250107）

1 前言

某電廠利用燃燒煤炭產(chǎn)生的熱量將水加熱，產(chǎn)生高壓水汽推動汽輪機(jī)高速轉(zhuǎn)動，汽輪機(jī)再拖動發(fā)電機(jī)同步高速運(yùn)轉(zhuǎn)，產(chǎn)生電能。煤儲存在幾組圓形鋼制落煤斗里（單個落煤斗容積均在1 100 m3以上），煤斗由框架鋼結(jié)構(gòu)支撐，煤從底部出料口落在傳送帶上，先磨成粉再被送到燃燒室。項目共有16個落煤斗，每個落煤斗建成后總高度25.3 m。上部為直筒段高度14 m，重量58.3 t，直徑9 m；下部為倒圓臺段高度11.3 m，重量56 t，出煤口直徑0.95 m。工程鋼結(jié)構(gòu)制作工期較短，必須在保證產(chǎn)品質(zhì)量的同時，采取新技術(shù)提高效率，保證工程進(jìn)度。

2 落煤斗制作過程

落煤斗單體尺寸較大，煤倉間的鋼結(jié)構(gòu)落煤斗制作實(shí)踐過程中應(yīng)合理解決整體分節(jié)、分片運(yùn)輸、焊接等問題。

2.1 分段工裝

落煤斗由上部直筒段+下部倒圓臺結(jié)構(gòu)組成，上部為直圓筒形，頂端為進(jìn)料口，下部為倒圓臺形，最下端為出煤口。單個落煤斗總重114.3 t，分段時應(yīng)考慮：車間內(nèi)吊車有效起吊高度、除銹噴漆工序的操作位置、每段料斗進(jìn)一步分片后的重量、直筒段與圓臺段過渡封閉空間位置零件的組裝先后順序、運(yùn)輸?shù)南拗频?。通過建立BIM三維立體建筑信息模型，模擬分段、分節(jié)、分片、封閉空間組焊順序，拼接焊縫適時調(diào)整拼接位置，修改單個構(gòu)件質(zhì)量信息，最終將料斗從上往下共分為4段。直筒部位分兩段，直筒/圓臺過渡處為1段，圓臺為1段。每段可以進(jìn)一步分節(jié)制作再拼成整段，每段又根據(jù)實(shí)際需要分為2、3片，分體下料，整體制作，分片發(fā)運(yùn)，現(xiàn)場組裝成型。

以每節(jié)料斗的底面圓心為中心制作放射狀型鋼工裝組對應(yīng)各節(jié)料斗。在工作臺上，以1塊圓盤鋼板為中心（圓盤直徑約500 mm，厚度≮12 mm），圓周方向均勻搭接12根槽鋼，槽鋼端部依次連成環(huán)形，用水準(zhǔn)儀抄平工作點(diǎn)（斜墊鐵電焊點(diǎn)固），作為每節(jié)料斗底面的組裝基準(zhǔn)平臺。在槽鋼胎架上根據(jù)料斗半徑設(shè)置圓周尺寸限位塊，作為料斗鋼板定位的基準(zhǔn)位置。依次組對各片卷成圓弧的鋼板，組成料斗筒體，通過上底面中心的型鋼拉撐臨時固定，保持筒體上底面圓度，按工藝要求順序依次焊接各道焊縫。

2.2 薄板向下立焊

整個落煤斗環(huán)板和豎向加筋板數(shù)量較多，焊接量較大。無法采用高效的埋弧焊，只能使用氣體保護(hù)焊。由于沒有較大的焊接翻轉(zhuǎn)臺，故無法采用平焊位置焊接，只能采用立焊。立焊有向上立焊或向下立焊，焊接效率差距很大。向上立焊焊接速度慢，熱輸入量大，焊接變形大，易咬邊，焊縫表面魚鱗紋粗大，焊縫外觀質(zhì)量不易保證，工作量大。通過試驗對比，在確保焊縫質(zhì)量的前提下，相同長度的薄筋板立焊縫，向下立焊的焊接方法比向上立焊節(jié)省約1/3的時間，焊接電流較后者稍大，焊縫成形好，增加了焊絲的熔敷效率，提高了產(chǎn)量，降低了加工制作成本。為提高焊接效率，改善焊縫外觀質(zhì)量，減小矯正焊接變形的工作量，保證工期，采用了CO2氣體保護(hù)焊短路過渡向下立焊的方法［1］。

2.3 保證精度的措施及解體打包方案

保證落煤斗段與段之間拼接精度的措施。下料時筒體弧形鋼板根據(jù)圖紙中零弧長要求，下料時加2 mm的橫向焊接收縮余量。長度方向收縮余量每道環(huán)縫加2 mm，每塊環(huán)板在圓周方向的卷彎余量≮200 mm，定軋鋼板為保證端部扇形卷圓尺寸，卷圓完成后去掉軋制毛邊。組立中采用半自動切割機(jī)代替手工切割，保證割縫的平直，并減小修磨量。卷圓時嚴(yán)格控制鋼板合攏錯邊量，防止最后成型時錯邊量超出允差。卷圓完成后，對卷板尺寸進(jìn)行校核。

每段構(gòu)件各處對接部分進(jìn)行兩兩預(yù)拼裝，預(yù)拼前在下段筒體頂部設(shè)置限位塊，防止上段筒體大幅度滑落。落煤斗解體前沿弦長方向增加防變形型鋼支架，防止單片構(gòu)件變形。根據(jù)解體后弧形構(gòu)件尺寸量身制作牢固、穩(wěn)定的型鋼包裝支架，解決落煤斗單片組件尺寸較大、剛度較小、放置運(yùn)輸過程由于自重易導(dǎo)致變形的問題。

直筒段落煤斗分解成片后，2～4片疊合成一摞，圓臺段分解后采用大圓錐套小圓錐的方法。構(gòu)件之間用毛氈鋪墊隔離，防止漆面擦傷。每個獨(dú)立包裝根據(jù)形狀尺寸單獨(dú)設(shè)置包裝支架吊裝點(diǎn)，防止變形。

3 結(jié)語

通過電廠煤倉間料斗制作實(shí)踐，總結(jié)出了幾點(diǎn)環(huán)形料斗主要加工制作過程要點(diǎn)，分節(jié)合理，便于制作，工裝簡便易用，構(gòu)件整體尺寸精度較高，解體后構(gòu)件便于打包發(fā)貨長途運(yùn)輸，保證了現(xiàn)場安裝精度要求。向下立焊的焊接方法，減少了構(gòu)件的變形，節(jié)約了成本，提高了工作效率，保證了工期。

［1］ 殷樹言.氣體保護(hù)焊工藝基礎(chǔ)［M］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007.