巴威电厂锅炉钢结构.docx
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巴威电厂锅炉钢结构
编号：
布连电厂2×660MW超超临界燃煤空冷机组
锅炉钢结构制作方案
批准：
审核：
编制：
中国二冶钢结构公司
布连电厂2×660MW超超临界燃煤空冷机组
锅炉钢结构制作方案
1.工程概况
锅炉钢构架，由柱底板及框架柱、框架梁和大板梁组成。
主要材质为Q345B。
每部分结构形式为矩形框架，梁的截面多为焊接工字型，垂直撑、水平撑截面为矩形方管。
2.材料要求
2.1材料采购要求
2.1.1材料采购前，应由材料计划员根据施工图纸、工艺要求编制材料计划，计划中应明确材料规格、尺寸、数量、采购期限以及其它技术要求，包括板厚大于等于60mm的钢板需要满足探伤要求等。
2.1.2采购人员应根据材料计划编制采购计划，除明确材料规格、尺寸、数量等内容外，还必须注明所用标准、进厂时间等。
2.1.3采购时，应根据供应商的产品质量信息、质量管理状况、生产供应能力、样品检验状况、供货周期、价格、服务等因素进行评价，然后选择最优供应商为该工程提供必须材料。
2.2材料入场验收要求
2.2.1根据采购合同的要求，可选择货源处验收和收货处验收。
2.2.2验收的内容包括对其质量证明文件的确认以及对产品实体的检验。
质量证明文件应为材料生产单位出具的原始质量证明书，或加盖材料供应单位检验公章和经办人章的质量证明书有效复印件。
2.2.3所有钢材表面锈蚀、麻点或划痕的深度不得超过其厚度负偏差的一半，钢板的实际厚度不得小于允许的最小厚度，断口处如有分层缺陷，应会同有关人员处理。
2.2.4焊条药皮应无脱落，焊芯无生锈现象；焊丝应盘绕有序，无油污、锈蚀。
焊剂的粒度均匀，焊剂中不得存在明显可见的铁、碳粒、铁合金凝珠及其它杂物
2.2.5定尺供货的材料，其允许偏差应在合同规定范围内，否则可按不合格材料拒收或让步接收。
2.3材料储存要求
2.3.1材料储存应满足进度计划的要求。
2.3.2储存的材料应标识清晰，便于识别。
2.3.3储存条件应满足环境温度、湿度和其他储存条件的要求。
2.3.4涂料应符合设计要求，并存放在专门的仓库内，不得使用过期变质、结块失效的涂料。
2.4材料复验要求
2.4.1制造承重钢结构用的材料应符合按照JB/T3375《锅炉原材料入厂验收规则》的规定进行入厂检验。
2.4.2该工程采购的Q235钢和Q345钢其质量标准、力学性能和化学成分应符合标准《碳素结构钢》（GB/T700）和《低合金高强度结构钢》（GB/T1591）的规定。
所采购的ASTMA572（50级）材料，其质量标准、力学性能和化学成分应完全满足ASTM要求，并满足常温冲击要求。
2.4.3材质为Q345B，板厚≥40mm，要求逐张100%超声波无损探伤，合格等级为Ⅲ级，端部磁粉检验合格，并确保没有夹渣、裂纹和分层。
2.4.4用于大板梁的钢板材质为国产ASTMA572（50级），板厚≥40mm采购钢厂出厂的探伤板，超声波检测合格等级为Ⅱ级，端部磁粉检验合格，并确保没有夹渣、裂纹和分层，且正火状态下供货。
2.4.5对于制造柱、大板梁的原材料及设计有复验要求的钢材必须进行入厂复验，未经检验或检验不合格者不准投产。
2.4.6制造立柱和大板梁用的碳素结构钢、低合金结构钢板，应按照JB/T3375-2002《锅炉用材料入厂验收规则》中引用文件（GB/T700）《碳素结构钢》、（GB/T1591）《低合金高强度结构钢》进行表面质量、化学成分分析、室温拉伸试验、冷弯试验等四项共同性项目的检验。
厚度≥36mm的结构钢板应进行冲击试验。
钢板检验项目和取样数量
检验项目
碳素结构钢板
（按GB/T700供货）
低合金结构钢板
（按GB/T1591供货）
质量证明书
符合标准和订货合同
符合标准和订货合同
化学成分
每炉一个
室温拉伸
每批一个
每批一个
冲击试验
每批一组3个
冷弯
每批一个
每批一个
表面质量
尺寸偏差
每批不少于1张
每批不少于1张
对于Q195、Q215、Q235碳素结构钢，质量证明书中所列数据符合材料产品标准要求，但无炉批号，仍可验收。
2.4.7对于E4303型焊条，应对其熔敷金属的化学、理化及常温冲击性能进行复验；对于E5015型焊条，应对其熔敷金属的化学、理化及－30℃冲击性能进行复验；复验应依据相应国家标准并符合标准的要求。
2.4.8对于焊丝需做化学成分的复验；焊剂需做含水量试验和含S、P及化合物成分的复验。
2.5材料代用要求
2.5.1材料代用须提交北京巴威公司，由北京巴威公司工程部进行审批，批准后方可材料代用。
3.加工制作要求
3.1号料
3.1.1钢材矫正必须在划线前进行，钢材矫正后的允许偏差应符合下表：
项目
允许偏差
在1m范围内钢板、扁钢的局部挠曲矢高
δ≤14
≤1.5
δ＞14
≤1.0
角钢、槽钢、工字钢的弯曲度
长度的2/1000，但不得大于10mm
3.1.2板条下料时宜采用数控多嘴头切割机进行下料，使两边受热相同，减少变形，并提高工效。
3.1.3下料时应在长度方向上留出50mm左右的荒料，成型后二次切型号净料，腹板宽度方向应留出1~2mm焊接收缩余量。
3.1.4切割表面要光滑，不准有裂纹、分层、夹渣等宏观缺陷。
切割表面的缺棱≤1mm。
若有深度超过3mm的沟槽或凹坑应用半径不小于12mm的圆弧修成圆滑过度。
火焰切割钢板，板厚＞13mm的碳素钢、低合金钢‘距起割点约50mm范围内的最低预热温度为80℃
3.1.5需剪切下料的钢板，厚度不大于20mm的材料剪切后，可不热处理直接使用；当钢板厚度大于20mm时，剪切后要进行热处理。
3.1.6拼接规定
3.1.6.1一般结构的拼接规定
A.钢板、型钢拼接时，拼接长度不小于1m。
拼接时应按拼接图进行。
B.柱、梁中的钢板在长度方向拼接：
L≤6m允许有1条拼接焊缝；
10≥L＞6m允许有2条拼接焊缝；
L＞10m允许有3条拼接焊缝；
C.腹板宽度小于1.6m时，不允许进行纵向拼接（即宽度方向不允许接料）。
3.1.6.2大板梁结构的拼接规定
A.大板梁拼接最小长度不应小于2m。
拼接时应按拼接图进行。
B.板梁腹板高度H＞1.6m时，允许有1条纵向拼接焊缝。
拼接焊缝应尽量靠近梁的中部。
当板梁腹板高度H≥2.6m时，允许有2条纵向拼接焊缝。
拼接最小宽度不应小于350mm。
腹板有纵缝的，横向不允许有贯通性拼接焊缝。
C.除图样上特殊注明外，组合件内各相邻零件的拼接焊缝中心线彼此错开的尺寸应大于200mm，梁、柱及板梁的拼接焊缝中心线与接头、托架或隔板的焊缝边缘应错开100mm以上，开孔位置距焊缝边缘最小距离不得小于120mm。
D.钢板拼接时，纵横两个方向的对接焊缝可采用T型交叉，但两交叉点间的距离不小于350mm，不允许有十字焊缝。
板梁拼接形式如下图所示：
3.1.6.3型钢、钢板拼接时采用全焊透对接焊缝。
背面焊之前应清根，接头错边量应不超过较薄板厚度的1/10，且不大于3mm，钢板一律采用埋弧自动焊进行接料，当板厚大于或等于32mm时，焊接完毕后需进行100%超声波检验，合格等级为Ⅱ级；当板厚小于32mm时，焊接完毕后需进行20%超声波检验，合格等级为Ⅲ级。
H型钢拼接见下图：
3.1.6.4用于柱的轧制H型钢应按定尺供货，不允许拼接。
3.1.6.5角钢、槽钢及工字钢拼接时，被加固板覆盖部分采用“V”型坡口单面焊，其余拼接部分采用“V”型坡口双面焊（背面封底焊），加强版尺寸及四周的角焊缝的高度K按下表规定。
角钢、槽钢及工字钢拼接图
角钢加强板规格
角钢规格
加强板规格
K
角钢规格
加强板规格
K
∠75*50*6
δ=5，30*100
4
∠125*125*12
δ=8，80*100
6
∠75*75*8
δ=6，40*100
5
∠160*100*12
δ=8，100*100
6
∠100*63*8
δ=6，40*100
5
∠160*100*16
δ=8，100*100，
6
∠100*100*10
δ=6,60*100
5
∠160*160*12
δ=8，100*100，
6
∠125*80*10
δ=6,60*100
5
∠160*160*16
δ=8，100*100，
6
工字钢、槽钢加强板规格
规格
加强板规格
K
规格
加强板规格
K
10
不设加强板
30a
δ=8，200*300
6
12
不设加强板
32a
δ=8，220*320
6
14
δ=6，100*140
5
36a
δ=8，240*360
6
16a
δ=6,120*160
5
40a
δ=10，280*400
8
20a
δ=6,140*200
5
45a
δ=10，320*450，
8
25a
δ=6,160*250
5
56a
δ=10，400*560，
8
若型钢拼接焊缝为全熔透对接焊，且经射线或超声波探伤合格时，可不敷设加强板。
3.2柱的制作
3.2.1柱底板制作要点
3.2.1.1因底板均为厚钢板，故下料时必须留出适当的切割余量，切割时，氧、乙炔配比适当并要保持足够长的风线，保证割嘴垂直，保证切割面的光洁度。
3.2.1.2柱底板和柱端接触面应铣平，表面不平度应＜0.3mm。
3.2.1.3柱底板不允许拼接。
3.2.1.4柱底板上的孔加工方法
柱底板上的孔必须采用划针划孔，而且还必须进行规孔，规孔直径应比加工直径大2mm。
φ42mm的地脚螺栓孔可采用摇臂钻直接加工。
地脚螺栓孔孔径公差为0-3mm，孔间距公差为±1.5mm。
φ50mm的灌浆孔可直接采用钻床进行钻，孔径尺寸偏差为±6mm。
3.2.1.5柱底板下方立板与柱底板采用坡口焊，双铲50º坡口，留5mm钝边。
3.2.2柱身及梁的工字型结构的装配
3.2.2.1装配时首先将钢板用七辊矫直机进行矫正，保证平直度≤1mm。
3.2.2.2工字型两翼缘与腹板之间采用无间隙顶紧装配，若间隙超过2mm时，按实际间隙大小增加焊角尺寸。
3.2.2.3焊后需进行矫直，矫直完毕后，需对工字型角部二次切型，切型前先制作样板，保证各部位的尺寸。
3.2.2.4梁、柱腹板及翼板上的高强螺栓孔的加工可参见3.4连接孔的加工，选择适当的方法进行。
3.3梁的组装
3.3.1偏心工字型组合的支撑梁的制作
3.3.1.1偏心工字型装配顺序和方法时与正工字型一致。
3.3.1.2偏心工字型在焊接时，应按下图焊接顺序施焊：
3.3.1.3由偏心工字型组合而成的支撑梁的连接板应在配钻后进行装配，以保证上下两孔的同心度，并控制孔间距。
3.3.2大板梁制作条件
3.3.2.1大板梁的腹板在下料前应先绘制排版图，经有关技术部门签审后报到北京巴威公司工程部会签后方能生效。
3.3.2.2大板梁制作时，应先进行以下技术准备工作：
A.摩擦试板。
B.焊接试板。
C.角焊缝工艺评定。
3.3.2.3大板梁制作时，不允许有下挠，因此在制作时应考虑腹板的起拱问题，腹板中心位置尺寸比两端偏大不超过19mm（呈扇形）来达到所要求的向上垂直挠度f1（起拱）。
3.3.2.4大板梁在号孔时，必须以同一基准为定位基准进行号孔，以保证定位准确。
3.3.2.5大板梁制作时因其截面和重量比较大，因此在吊装时应做专用卡具。
3.4连接孔加工
3.4.1该工程的所有连接孔均考虑采用钻模加工、套钻和引钻的加工方式。
3.4.2对于柱、梁上的标准连接板，可设计使用钻模加工连接孔，并使用钻模在柱、梁的翼板或腹板上进行配钻。
3.4.3对于少量不具备使用钻模加工条件的连接孔，应在全面掌握图纸内容，充分考虑其所有连接件的情况下，采用套钻的方式进行加工。
3.4.4当不便使用钻模又无法实现套钻时，可使用已加工完毕的零件进行引钻。
3.4.5无论采用上述哪一种加工方法，均需在加工后二次装配时，严格进行定位，必要时，可再加工出定位标记。
3.5柱间垂直撑及水平撑的制作
3.5.1柱间垂直撑及水平撑是通过节点板并采用高强螺栓与柱、梁进行连接。
3.5.2垂直撑两端连接板应采用平面数控钻孔，保证孔距准确性。
3.5.3应在胎具上组对，保证两端连接板在同一平面，控制两端最外侧孔距。
3.5.4矩形截面端部要求气密封焊。
4.1焊接坡口
坡口应符合设计图样要求。
当无要求时，δ≤12mm为单面坡口，δ＞12mm为双面坡口，角度应在50-55º之间，钝边与装配间隙由焊接方法而定，见下表:
焊接方法
手工焊接
埋弧自动焊
CO2气体保护焊
钝边（mm）
1-2
3-4
0-2
间隙（mm）
1-2
2-3
0-1.5
当焊件宽度不同或厚度差大于3mm时，应按1:
4的斜度进行过渡。
4.2焊接材料
埋弧焊时材质为Q235,焊丝H08MnA，焊剂HJ431；材质为Q345,焊丝H08Mn2Si或H10Mn2，焊剂HJ431；手工电弧焊时，焊条分别为E4303和E5015；CO2气体保护焊时焊丝为H08Mn2SiA或ER50-6。
2.3焊接方法
4.3.1焊件焊前的焊接最低预热温度和焊缝层间温度应符合下表规定：
钢材牌号
接头最厚部件的板厚δmm
最低预热温度℃
最高层间温度℃
Q235
δ＜75
10
≤427
δ≥75
80
Q345
SM490B
δ＜32
10
δ≥32
80
4.3.2工字型焊接时，主焊缝宜采用船形焊机进行焊接。
4.3.3工字型组对焊接完毕后，当组合截面中任意一板的厚度大于25mm时，需对焊缝进行100%的磁粉检测；当组合截面中任意一板的厚度小于或等于25mm时，需对焊缝进行10%的磁粉检测，检测的部位应选择焊缝端部及接头位置。
4.3.4焊接完毕后，如有变形，需用火焰进行修正，采用火焰矫正时，加热时应不断地移动焊炬以防局部过热。
不能用液体或冷风进行急冷。
4.4焊接质量要求
4.4.1对接焊缝应略有余高，但最大余高不得大于3mm，且焊缝与母材之间应平滑过渡。
4.4.2焊缝外形应符合下图要求：
当图样未对角焊缝的焊角尺寸作出标准时，应按下表确定焊角尺寸：
腹板厚度
翼板板厚H
最小焊缝尺寸a
e≤10.5
E≤25
5
10.5＜e≤14.5
25＜E≤45
7
e＞14.5
E＞45
8
注：
1.如果腹板和翼板要求不同的最小的尺寸a，应以高者作为保证值。
2．熔化焊焊根的熔深：
埋弧焊p至少为1mm；手工焊至少0.5mm。
4.4.3焊缝外表应整洁、均匀、无焊瘤、凹陷和凸起，焊缝表面不得有裂纹。
4.4.4焊缝金属与母材及层间应完全熔合，弧坑必须填满。
拼接焊缝两端需接引、熄弧板，焊接完毕后，用火焰切割割去。
4.4.5任意长度焊缝或热影响区上的咬边深度不得超过0.5mm，对任意300mm长度焊缝内累计咬边长度不得大于50mm。
4.5焊缝检验要求
4.5.1所有对接焊接均为一级焊缝。
4.5.2钢结构的无损检验按照：
1）超声波探伤按《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级》GB11345进行，检验等级不低于B级。
2）磁粉检测结果，不允许下述缺陷显示存在，
a.任何裂纹、白点、未焊透、未熔合或疏松；
b.4个或4个以上，且边缘距不大于2mm的呈链状分布的成排圆形显示；
c.长度大于5mm的线形缺陷显示。
4.5.3焊接H型钢制梁、柱，其纵向连接角焊缝按照图纸焊高要求进行，磁粉检验长度按不低于20%全长进行。
4.5.4H型钢和高度不小于2m的板梁，若碳素结构钢板厚度不小于36mm，低合金结构钢板厚度不小于32mm，应进行下列各项无损探伤。
1）拼接焊缝坡口2倍板厚加30mm的区域内，作超声波检查。
2）板梁的翼缘、腹板和H型钢的全焊透对接焊缝，100%超声波探伤。
3）板梁腹板上每条横向对接焊缝抽查其从下边缘往上长1200mm范围作超声波探伤。
4）板梁腹板上纵向对接焊缝可任选一条最长的焊缝抽取20%进行超声波探伤。
抽取部位应尽量选择腹板中间部位的焊缝。
5）板梁腹板的“T”字型接头处上下200mm范围，必须进行100%超声波探伤。
6）板梁的翼板与腹板连接的四条角焊缝应用磁粉探伤检查，每条焊缝的检查长度不小于全长的20%。
7），每根梁应抽查2只托架，对每只托架中的一条外侧与梁角接的焊缝进行100%磁粉探伤检查。
5高强螺栓连接要求
5.1高强螺栓开孔，不准布置在拼接焊缝上，拼接焊缝位置与高强螺栓开孔中心线的距离应大于120mm。
Ф24孔的孔径公差为0+0.52mm,Ф26孔的孔径公差为0+0.84mm。
5.2高强螺栓连接面采用喷砂处理，其摩擦系数为μ=0.50。
5.3摩擦系数试验的试件以单项工程每2000t为一制造批，制造和施工单位各3组。
5.4用高强螺栓连接的钢构件，在制造时分片进行试装，确保螺栓孔的制造精度，避免错孔和漏孔。
5.5采用高强螺栓连接的构件摩擦面应在出厂前进行清理和保护。
6.热处理要求
6.1局部热处理时，加热宽度为焊缝中心两侧不小于三倍板厚度，且不小于150mm，加热带以外的母材应有保温措施，防止产生过大的温度梯度，应对加热件温度和炉温进行检测，作好焊后热处理情况的记录，所有热电偶、测量仪器和记录装置必须经验证合格并在有效期内。
材料牌号
焊缝厚度
mm
加热温度℃
保温时间min
升降温速度℃/h
冷却方式
Q235
≥36
≥550
δ≤51
2.4min/mm
δ＞51
（0.6t＋90）
在温度超过400℃后
δ≤76，200
δ＞76~115，150
≤400℃在静止的空气中冷却
Q345
SM490B
≥32
6.3热处理后的构件应作出明显标识，注明“不准引弧”字样。
7检验与验收
7.1构件尺寸公差（单位：
mm）≤±
7.1.1柱的尺寸公差
端面不直度Δ=h/1500（h为截面高度）
长度允许公差当L＞10000时，允许公差为±3.2
当L≤10000时，允许公差为±1.6
孔边距、孔间距允许公差±0.5
7.1.2梁的尺寸公差
同上
两组相临孔的中心线间距允许公差±1.2
加劲肋间距允许偏差±3
7.1.3垂直撑
长度允许公差±3
孔边距允许公差±2
孔间距允许公差±0.5
最外侧两连接孔间距允许公差±1.6
垂直撑节点板端面垂直度P/1000（P为连接端板的长度）
7.2钢板的组合断面外形公差按附表执行。
8.构件的标识与标记移植
8.1从材料的下料开始，均应在零件上做上明显标记，标明零件所属构件号、尺寸等。
8.2装配后的半成品应标明所属构件号、部件编号。
8.3当构件涂装后及时进行标记移植。
9.涂装、包装、运输
9.1钢结构油漆前应进行喷砂处理，喷砂处理后钢材表面的除锈等级应达到GB8923中规定的sa2.5级。
9.2构件表面不应误涂、漏涂，涂层不应脱皮和返锈等。
涂层应均匀。
无明显皱皮、流坠、针眼和气泡等。
9.3所有工地对接接头的内外表面距坡口50mm涂可焊性油漆（用无机富锌漆代替时干漆厚度≤15μm）。
9.4地脚螺栓不油漆。
9.5加工后的销轴应及时涂抹黄油，以防锈蚀。
9.6包装、标识
9.6.1散装零部件采用包装箱包装，并系有零件标签，标明合同号、生产令号、机组号、图号、杆件号、重量等。
包装箱两个侧面上，用不褪色的油漆喷刷发货标记：
合同号：
机组号：
设备名称：
重量：
收货单位：
同时还应标识出出厂标识：
中国二冶钢结构公司
MADEINSTEELSTRUCTURECOMPANYOFCHINATHESECONDMETALLURGICALCORPORATION
9.6.2每件包装箱内，应附有包括分件机组号、图号、名称、数量等详细装箱单、合格证。
另邮寄装箱清单各两份。
9.6.3不能装箱的构件应以镂字模在设备本身上并在运输状态下的明显位置处上注明发货标记及出厂标识。
9.6.4凡重量为2吨或超过2吨的货物，应在包装箱的侧面标明重心位置及起吊点。
按照货物的特点，装卸和运输的不同要求，包装箱上应明显地印刷有“小心轻放”、“向上”、“防雨”等标记。
10.安全及环保要求
10.1进入施工现场必须穿戴劳动保护用品。
10.2雨期施工要注意用电安全，各开关、电缆接头要防止进水。
10.3冬期施工时，应注意以下安全及技术问题：
10.3.1当焊件周围温度低于0℃时需进行预热，预热温度不低于30℃。
10.3.2焊条、焊剂使用前按有关规定进行烘焙处理，烘干后的焊条放在保温筒内保存，以防受潮影响焊接。
10.3.3当焊接环境出现以下情况时，如无有效防护措施，禁止施焊：
（1）风速大于9m/s；
（2）环境温度：
低碳钢焊接时低于-20℃；低合金钢焊接时低于-10℃；高强度钢焊接时低于-5℃。
（3）相对湿度大于90%；
10.3.4构件刷油前必须将表面霜雪等清除干净，并尽可能将刷油时间安排在上午10时至下午4时之间，以保证涂装质量。
10.3.5负温度下超声波探伤要使用油基偶合剂，以防冻结。
10.3.6地面冻结时，垫构件的垫块要防滑。
构件堆放场地必须平整结实，无水坑、无结冰。
多层叠放堆放构件时，构件之间的垫块要用防滑溜的材料。
10.4现场要通风良好，并保持适当湿度，避免粉尘污染。
10.5尽可能采用CO2气体保护焊，避免渣、气污染。
10.6每天应做到工完场清，日常垃圾、废弃物应放置在指定位置，并专人处理。
11.引用标准
《钢结构制造技术条件》JB/T1620-93
北京巴布科克●威尔科克斯有限公司《承重钢结构制造技术条件》B＆WB02007
注明：
方案中未明确事宜按照上述两个标准执行。
表6钢材焊后热处理保温时间和冷却方式
材料牌号
焊缝厚度δ（mm）
加热温度（℃）
保温时间（min）
升降温速度（℃/h）
冷却方式
Q235
≥36
≥550
δ≤51
2.4min/mm
δ＞51
（0.6t+90）
在温度超过100℃后δ≤76,200
δ≥76-115,150
≤100℃在静止的空气中冷却
Q345SM490B
SA387-11CL2
≥32
注：
若无法按表6规定温度事实焊后热处理时，必要时根据具体情况允许采用在较低温度下（不低于500℃）适当延长保温时间的方法进行焊后热处理。
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