許國平

(上海電氣電站設(shè)備有限公司電站輔機(jī)廠,上海200090)

尖峰熱網(wǎng)加熱器的起重及裝配工藝

許國平

(上海電氣電站設(shè)備有限公司電站輔機(jī)廠,上海200090)

在制造大型尖峰熱網(wǎng)加熱器時,受車間內(nèi)起重條件的限制,無法完成裝配和裝車等工序。根據(jù)設(shè)備制造標(biāo)準(zhǔn)及起重機(jī)械的安全規(guī)程的要求,分析了存在的問題,通過計算和利用簡易工裝,解決了裝配和起重量超標(biāo)的問題,確保了加熱器的制造質(zhì)量,安全地完成了加熱器的裝車發(fā)運(yùn)工作。

機(jī)組;熱網(wǎng);加熱器;起重;能力;裝配;管束;橫套

0 概 述

熱網(wǎng)加熱器有基本熱網(wǎng)加熱器和尖峰熱網(wǎng)加熱器,是熱電廠的主要換熱設(shè)備之一。熱網(wǎng)加熱器的主要功能,是利用汽輪機(jī)蒸汽作為熱源,加熱管網(wǎng)中的回水。尖峰熱網(wǎng)加熱器作為一種超大型的節(jié)能設(shè)備,設(shè)備總重量為61 t。鑒于車間的起重設(shè)備僅為2臺20 t行車,起吊能力遠(yuǎn)低于設(shè)備重量,無法滿足制造和裝車發(fā)運(yùn)的需求。經(jīng)多方面評估和反復(fù)論證,根據(jù)車間內(nèi)起重設(shè)備的能力,提出了多項技術(shù)解決方案,克服了制造中遇到的困難,最終順利完成了2臺尖峰熱網(wǎng)加熱器產(chǎn)品的制造和發(fā)運(yùn)。

1 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)及制造能力的評估

尖峰熱網(wǎng)加熱器采用臥式布置方式,由水室、U型管換熱管、殼體、凝結(jié)水包殼等組成。水室為焊接件,換熱管采用304L材料,規(guī)格為?19mm×0.8 mm。在殼體的下方,布置了凝結(jié)水包殼,管板與換熱管的連接,采用脹接形式。加熱器的長度達(dá)15 m,高度約為4 m,殼體直徑為2.6 m,加熱器的總體重量為61 t。由于受場地及起重能力的限制,需進(jìn)行制造可行性方面的論證,以解決制造中的技術(shù)性問題。尖峰熱網(wǎng)加熱器的外形及相關(guān)尺寸,如圖1所示。

圖1 產(chǎn)品示意圖

分析了尖峰熱網(wǎng)加熱器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),立足于自行解決制造時的困難,根據(jù)現(xiàn)有設(shè)備能力,對整個制造過程中可能出現(xiàn)的問題,梳理了4個主要難點(diǎn),如表1所示。

表1 尖峰熱網(wǎng)加熱器的制造難點(diǎn)

1.1 設(shè)備制造的難點(diǎn)

產(chǎn)品的單臺總重達(dá)61 t,僅管側(cè)部分的重量就有54 t(包括管束),產(chǎn)品重量已超出車間現(xiàn)有行車的起吊能力(2臺行車總的額定起吊能力僅為40 t)。

1.2 難以確定工藝方案

由于受到生產(chǎn)條件的限制,對于整個制造工藝和順序的編排均有很大的變化,這與以往熱網(wǎng)加熱器的制造工藝,有著很大的不同。首先是殼體與管束橫套時的超重問題,當(dāng)管束的穿管完成后,不能再次搬移,但又必須滿足整個制造工藝和起重裝運(yùn)的要求。在裝配大型組件時,還存在制造方式、起吊及設(shè)備利用等各方面未定的因素。

1.3 組件裝配的難點(diǎn)

由于該產(chǎn)品為大型換熱器,在制造過程中,以現(xiàn)有的設(shè)備進(jìn)行管束裝配和殼體橫套,存在超重的問題。大組件裝配時的吊運(yùn),將存在著很大的風(fēng)險。

1.4 裝車發(fā)運(yùn)的難點(diǎn)

用2臺20 t的行車,直接起吊61 t產(chǎn)品進(jìn)行裝車,在安全操作規(guī)程上絕對不允許的。

針對產(chǎn)品制造上的難點(diǎn),如果考慮異地生產(chǎn),將耗費(fèi)大量的人力、物力和財力。由產(chǎn)品的制造周期較長,外借場地和設(shè)備租賃的費(fèi)用會很高,將使制造成本大大提高。經(jīng)分析,解決起吊能力,是最關(guān)鍵的問題。只要采取適當(dāng)措施,在現(xiàn)有車間內(nèi)完成產(chǎn)品制造和吊裝發(fā)運(yùn)是完全有可能的。經(jīng)反復(fù)考慮和簡單計算,借助專業(yè)起重力量,是解決起吊問題的最好方法。

2 確定方案和采取的措施

經(jīng)討論后,在保證安全的前提下,根據(jù)現(xiàn)有設(shè)備和條件,結(jié)合起重手法,利用組合型制造和起吊發(fā)運(yùn)的方式,提出并制定了一套工藝方案。根據(jù)尖峰加熱器的特點(diǎn),零件的加工以常規(guī)形式進(jìn)行制造,利用組合裝配和簡易工裝,完成管束及大型組件的裝配。合理分配起吊重量,充分利用現(xiàn)有設(shè)備的潛力,完成裝車發(fā)運(yùn)等工作。

2.1 裝配管束

將管板和短節(jié)筒體組合件固定在裝配架上,高度定為1.13 m,將管板支撐穩(wěn)固,下方搭置小平臺,考慮到裝車時的特殊要求,確定合適的穿管方向,在預(yù)計橫套殼體筒體的走向上,在地面鋪設(shè)2塊400 mm×15 000 mm×20 mm的鋼板,以確?；茣r滾管的平穩(wěn)滾動。放置管板并裝配管束的隔板和擋板,待穿管完成后,按工藝要求進(jìn)行脹管和管口的刮頭工作。管束的裝配方式,如圖2所示。

圖2 管束裝配示意圖

2.2 殼體制造

在殼體制造時,考慮到整個制造的可操作性,暫時不安裝疏水包殼和支座,待殼體和水室的終結(jié)環(huán)縫焊妥后,再裝配疏水包殼并焊接,將疏水包殼的裝配位置,放置在筒體的上中位置,以利于裝配和焊接。

2.3 殼體橫套管束

在殼體橫套時,由安裝公司的專業(yè)人員配合。殼體的前進(jìn)動力以卷揚(yáng)機(jī)為主,卷揚(yáng)機(jī)的鋼絲繩走向和布置由專業(yè)起重人員決定。在殼體開口一側(cè)的下方,放置了自制工裝、墩子、道木和滾管,另一端用2臺行車抬吊,將殼體起吊至管束的同一高度上,同時,將翻轉(zhuǎn)架固定在筒體上。利用卷揚(yáng)機(jī)的拉力,同步移動筒體,完成殼體的橫套。隨后,將翻轉(zhuǎn)架移至殼體加強(qiáng)圈位置,用行車微微抬起管板,拆去管板的支撐架和平臺,采用手工焊,利用翻轉(zhuǎn)架完成殼體終接環(huán)縫的焊接。殼體與管束的橫套方式,如圖3所示。

圖3 殼體、管束套裝圖

2.4 水室裝配

按圖紙的要求,將水室組合件與管板裝焊。裝焊時,在產(chǎn)品下部做好支撐和保險措施。暫不安裝水室分隔板,待殼側(cè)與管口的氣密性試驗和水壓試驗完成后,再進(jìn)行裝焊。

2.5 最終裝配

最終安裝疏水室包殼和支座,可用翻轉(zhuǎn)架將裝配位置轉(zhuǎn)至上部。焊接時,轉(zhuǎn)動殼體需用行車配合,并用支撐桿固定,防止殼體因重心的偏移而翻轉(zhuǎn)。

水壓試驗時,應(yīng)將疏水室包殼放在頂部。同時,在產(chǎn)品下部放置支撐桿,以防止產(chǎn)品突然翻轉(zhuǎn)(水壓試驗時重約100 t)。先進(jìn)行殼體的氣體檢漏試驗,合格后,再對殼側(cè)作水壓試驗,最后進(jìn)行水側(cè)的水壓試驗。

2.6 裝車發(fā)運(yùn)

根據(jù)運(yùn)輸規(guī)程的要求,發(fā)運(yùn)前,將疏水包殼轉(zhuǎn)至水平位置(轉(zhuǎn)動時,用行車帶好以免出事故),并用型鋼支撐牢固,用行車分別抬吊產(chǎn)品的兩端,將包裝裝置分別移入合適的位置(同時移出翻轉(zhuǎn)架),裝妥后待發(fā)運(yùn)。起吊位置及車輛配合裝車時的行走方向,如圖4所示。

圖4 產(chǎn)品發(fā)運(yùn)示意圖(1)

裝車時,2臺行車將產(chǎn)品的一端抬吊至某高度,運(yùn)輸車輛調(diào)整好方向倒入產(chǎn)品底下4/5長度,放下產(chǎn)品此端,然后再抬吊起產(chǎn)品另一端,用起重和滾動滑移的方式,將產(chǎn)品安放就位,最后借用行車撤去滑移用具。產(chǎn)品吊運(yùn)就位的方式,如圖5所示。

圖5 產(chǎn)品發(fā)運(yùn)示意圖(2)

3 遇到的問題和改進(jìn)措施

在制造過程中,利用工裝配合,解決了裝配和起吊能力不足的問題。改進(jìn)了殼體導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu),在管束橫套前,解決了滾輪尺寸不匹配的問題。通過討論,及時調(diào)整了相關(guān)的配合尺寸,增加了支撐型鋼,并加寬了滾輪。測量了管束和殼體的實際配合尺寸,提供了防震柵板準(zhǔn)確的安裝數(shù)據(jù)。

4 結(jié) 語

根據(jù)產(chǎn)品制造的相關(guān)情況,改孌了裝配順序,重新調(diào)整和編排了相關(guān)工藝,從管束與筒體的橫套裝配,到產(chǎn)品的整體裝車發(fā)運(yùn),整個制造過程較為順利。沒有因設(shè)備能力不足,變換產(chǎn)品的生產(chǎn)場地,降低了產(chǎn)品制造成本,既節(jié)約了外借場地和設(shè)備租賃的費(fèi)用,還避免了對原生產(chǎn)計劃的影響和沖擊。

[1]GB 150.1~150.4-2011[S].壓力容器.

[2]GB/T 151-2014[S].熱交換器.

[3]TSG 21-2016[S].固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程.

[4]GB6067.1-2010[S].起重機(jī)械安全規(guī)程.

Lifting and Assembling Process of Heater in Peak Heating Network

XU Guo-ping
(Shanghai Power Station Auxiliary Equipment Plant,Shanghai Electric Power Generation Equip.Co.,Ltd.,Shanghai 200090,China)

In the manufacture of heaters for large peak heating networks,the assembly and loading processes can not be completed due to the restriction of lifting conditions in the workshop.According to the equipment manufacturing standards and safety procedures for heavy machinery requirements,the existing problems are analyzed,through the calculation and use of simple tooling,the problem of assembly and the weight exceed the standard are solved,the manufacturing quality of the heater is ensured and the loading shipping of heater is completed safely.

unit;heating network;heater;lift;capacity;assembly;tube bundle;cross set

TK264.9

B

1672-0210(2017)02-0024-03

2017-06-07

許國平:(1962-),男,工程師,畢業(yè)于復(fù)旦大學(xué)經(jīng)濟(jì)學(xué)院,從事輔機(jī)設(shè)備制造及技術(shù)管理方面的工作。