康寶龍，齊 鵬，鄧立鑫

（高效清潔燃煤電站鍋爐國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（哈爾濱鍋爐廠有限責(zé)任公司），黑龍江 哈爾濱150046）

“連續(xù)鰭片”式省煤器作為堿回收鍋爐中的主要部件，其管屏結(jié)構(gòu)與常規(guī)電站鍋爐省煤器有較大區(qū)別，常規(guī)電站鍋爐省煤器一般為“H”型鰭片或光管蛇形結(jié)構(gòu)，而該部件管屏為類似膜式壁，但整個(gè)管屏沒有形成封閉的膜式結(jié)構(gòu)，管屏兩端與集箱組裝，管屏外形長(zhǎng)度較長(zhǎng)，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造難度較大。本文重點(diǎn)針對(duì)該部件在制造過程中的難點(diǎn)及解決措施進(jìn)行相應(yīng)介紹。

1 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

管屏中單根管子的長(zhǎng)度為22500mm，管子兩側(cè)各焊接連續(xù)式鰭片，相鄰鰭片之間采用間斷式焊縫連接，管屏兩端接小集箱，管屏中的管子兩側(cè)除端部外，通常焊接鰭片，整個(gè)管屏管子只允許在中間位置有一道拼接焊口。管屏形式見圖1，管屏結(jié)構(gòu)尺寸，見表1。

表1 管屏結(jié)構(gòu)尺寸

圖1 堿回收鍋爐“連續(xù)鰭片”式省煤器管屏局部圖

2 主要制造難點(diǎn)

2.1 集箱與管子焊接困難，質(zhì)量難以保證

一般鍋爐產(chǎn)品中的全焊透結(jié)構(gòu)均為短管接頭，便于根部外封底后焊縫背面成型質(zhì)量檢查和修磨，而該項(xiàng)目集箱與管子組裝時(shí)管子為22500mm左右，目視完全無法滿足焊縫內(nèi)部根部的檢查要求，根部封底后只能采用內(nèi)窺鏡配合檢查背面成型質(zhì)量，但是上集箱節(jié)流孔孔徑僅為Φ8mm，內(nèi)窺鏡探頭無法伸入，必須制定特殊的工藝流程。

2.2 彎管結(jié)構(gòu)鰭片管尺寸難以保證

彎管結(jié)構(gòu)鰭片管示意見圖2，由于管子總長(zhǎng)22.5m，同時(shí)限制只允許有1道焊口，常規(guī)該結(jié)構(gòu)制造方法為先彎管，再采用手工焊接方式焊接鰭片，此種方式會(huì)導(dǎo)致管子變形較大，需增加后期校正工作量。

圖2 彎管結(jié)構(gòu)鰭片管

2.3 集箱節(jié)流孔加工困難

以往類似產(chǎn)品在設(shè)計(jì)時(shí)，管屏與集箱焊縫為非全焊透形式，在產(chǎn)品運(yùn)行過程中焊縫經(jīng)常出現(xiàn)泄漏。因此該項(xiàng)目的該位置焊接結(jié)構(gòu)采用了全焊透加強(qiáng)型結(jié)構(gòu)。優(yōu)化后的集箱節(jié)流孔結(jié)構(gòu)見圖3。

圖3 優(yōu)化的全焊透節(jié)流孔結(jié)構(gòu)

上集箱的管孔為節(jié)流孔形式，集箱節(jié)流孔的尺寸為Φ8。常規(guī)此類節(jié)流孔槽采用搖臂鉆床分多次進(jìn)行加工，所用工裝主要為倒角器及相關(guān)刀具，首先鉆Φ8底孔，然后倒角器的導(dǎo)柱以孔為定位進(jìn)行周邊凹槽的加工，但是此孔孔徑僅為Φ8，實(shí)際加工時(shí)，倒角器的導(dǎo)柱過細(xì)導(dǎo)致強(qiáng)度不足，經(jīng)常出現(xiàn)折斷、卡在筒身管孔內(nèi)無法取出的現(xiàn)象。

3 主要制造技術(shù)

3.1 管子與集箱裝焊技術(shù)

為實(shí)現(xiàn)管子根部的內(nèi)窺目的，制定特殊的工藝流程如下：

（1）先將直管采用熱絲TIG焊進(jìn)行對(duì)接，再將管束與扁鋼采用MPM焊機(jī)進(jìn)行焊接，形成單支鰭片管，逐根元件管進(jìn)行通球檢驗(yàn)，避免鰭片管內(nèi)部出現(xiàn)焊漏的情況。

（2）上集箱（節(jié)流孔側(cè)）與管束按照合格的WPS進(jìn)行手工氬弧焊封底，焊接過程中嚴(yán)格控制線能量，保證背面成型均勻且不會(huì)出現(xiàn)較大焊瘤。

（3）從管束接下集箱側(cè)伸入內(nèi)窺鏡探頭，對(duì)上集箱管座背面成型質(zhì)量進(jìn)行內(nèi)窺鏡檢驗(yàn)，對(duì)于未焊透管座進(jìn)行返修直至合格，內(nèi)窺鏡檢測(cè)示意圖見圖4。

圖4 上集箱節(jié)流孔側(cè)內(nèi)窺鏡檢測(cè)示意圖

（4）上集箱與管束焊縫采用手工氬弧焊進(jìn)行蓋面，完成后，按第3條要求重復(fù)對(duì)該角焊縫背面進(jìn)行內(nèi)窺鏡檢測(cè)，避免焊縫蓋面過程中出現(xiàn)焊漏的情況。

（5）下集箱與管束進(jìn)行氬弧焊封底，控制背面成型質(zhì)量。

圖5 彎管結(jié)構(gòu)鰭片管彎制順序

（6）從下集箱端蓋位置伸入內(nèi)窺鏡，利用輔助塊對(duì)下集箱管座進(jìn)行內(nèi)窺鏡檢驗(yàn)。

（7）下集箱與管束焊縫采用手工氬弧焊進(jìn)行蓋面，保證背面質(zhì)量。

（8）焊接下集箱端蓋，對(duì)管接頭角焊縫及下集箱端蓋焊縫表面進(jìn)行磁粉檢測(cè)。

（9）管屏組件采用鉆孔的等邊角鋼，上下兩根夾持，利用螺栓螺母進(jìn)行緊固，整個(gè)管屏夾持5道等邊角鋼，保證管屏整體剛性，便于管屏的起吊、轉(zhuǎn)運(yùn)。

（10）管屏組件整體進(jìn)行水壓試驗(yàn)，水壓后通過管屏傾倒、壓縮空氣吹掃，必要時(shí)進(jìn)行進(jìn)爐烘干，保證管屏內(nèi)部積水排干，最終油漆發(fā)貨。

按照上述流程進(jìn)行制造，可確保集箱與管束角接焊縫的焊接質(zhì)量。

3.2 彎管結(jié)構(gòu)鰭片管制造技術(shù)

針對(duì)此產(chǎn)品的特殊結(jié)構(gòu)，采用先焊鰭片后彎管的制造流程，具體過程為在直管狀態(tài)下采用MPM焊接管子雙側(cè)鰭片，彎管區(qū)域預(yù)留空焊，預(yù)留長(zhǎng)度滿足后續(xù)彎管需要，然后割除空焊區(qū)域扁鋼，在彎管機(jī)進(jìn)行管子的彎曲。

彎曲時(shí)采用短滑槽配合調(diào)頭彎制的方法，控制彎管模具中滑槽的長(zhǎng)度小于中間橋彎的直段長(zhǎng)度，按照?qǐng)D5所示的順序進(jìn)行彎管。彎管時(shí)在彎管機(jī)前端做支撐架，同時(shí)采用水平尺輔助控制彎頭的空間偏差，在即將彎管的彎頭前300mm內(nèi)進(jìn)行水平度測(cè)量，確保相鄰彎頭在同一平面內(nèi)再夾緊彎管，避免管子彎曲后平面度差。

采用此方法可以保證彎管結(jié)構(gòu)鰭片管整體平面度及形位尺寸，不需在彎管后增加校正工序，可有效保證產(chǎn)品質(zhì)量。

3.3 集箱節(jié)流孔加工技術(shù)

針對(duì)集箱節(jié)流管孔加工困難的問題，工藝上制定了特定的工藝措施，更換了加工設(shè)備，采用穩(wěn)定性更好的鏜床，并提制了專用的加工刀具工裝一體鏜刀，該加工方法既提高了設(shè)備的穩(wěn)定性，又避免了鉆床加工時(shí)因晃動(dòng)導(dǎo)致導(dǎo)柱折斷現(xiàn)象的發(fā)生。同時(shí)避免鉆床加工的多次進(jìn)刀，大大提高了加工效率，降低刀具使用成本，為最終產(chǎn)品質(zhì)量提供保障。

4 結(jié)束語

本文結(jié)合我公司堿回收鍋爐二級(jí)省煤器產(chǎn)品的制造經(jīng)驗(yàn)，整理出明確的制造方案與工藝流程，同時(shí)對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量有嚴(yán)格的質(zhì)量控制措施，用于指導(dǎo)后續(xù)此類產(chǎn)品的生產(chǎn)制造。