烟囱钛钢复合板内筒焊接Word格式文档下载.docx
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1.4钢板边缘进行机加工或刨边等工艺后,其表面不平度不能超过0.2mm,连接边缘垂直度不能超过1mm。
1.5内筒的周长及椭圆度允许偏差:
周长为15mm,椭圆度应满足错边不超过1mm要求,且不大于10mm。
1.6为了保护钛板不受损伤、卷板机内滚筒必须用塑料薄膜包好后卷制钢内筒。
1.7卷制时应注意释放应力,不允许一次成型,应反复碾压、及时用园弧样板校对。
1.8单节钢内筒组装时一定要在钢平台的固定模具上进行,模具与钛板接触部位一定垫硬质塑料板,保证钛板不受污染和损伤。
2.钢内筒的焊接:
2.1焊前准备
2.1.1根据设计图选用坡口形式和尺寸,采用定尺钛钢复合板,按图纸要求,由供货商钛钢复合板的复层(钛)比基层(Q235B)短10mm,以避免现场机加工。
2.1.2钢内筒和钢烟道(法兰连接段)的钛复合钢板焊接时接头的钛条布置见钛条布置图,水平和垂直对接接头按“钛制焊接容器”JB/T4745-2002表E.5“钛钢复合板对接接头定型坡口形式和尺寸表”中类别1的详图施工,角接接头按表E.6“钛钢复合板角接接头定型坡口形式和尺寸表”中类别Ⅳ的详图施工,不同板厚的对接接头按表E.4中“不同板厚对接接头的坡口形式”施工。
钛条布置示意图
2.1.3为了避免先后施焊的影响,焊缝间相互关系尺寸应符合下图要求。
钢内筒纵横缝错边要求
2.2钛钢复合板焊接的条件
2.2.1按钛制焊接容器附录A“钛容器焊工考试规则”进行焊工考试。
2.2.2按钛制焊接容器附录B“钛容器焊接工艺评定”进行焊接工艺评定。
2.2.3焊丝应符合钛制焊接容器附录D“压力容器用钛及钛合金焊丝。
2.2.4焊接设备最好具有高频引弧,保护气体控制功能。
2.2.5焊接方法可采用TIG(钨极气体保护焊)或MIG(熔化极气体保护焊)焊接氩气纯度不低于99.99%,露点不高于-50度,且符合GB/T4842“纯氩”的规定。
2.3焊接
2.3.1焊接环境应保证清洁,无灰尘和烟雾,相对湿度≤80%,环境温度≥5度。
2.3.2TIG焊中如钨极碰到了焊缝金属应立即停焊,去除污染层。
2.3.3一条焊缝应尽量一次焊完,不得已中途停焊后重新焊接时,焊缝接头应重迭10-20mm。
2.3.4单节组装时不得留过夜再焊的纵缝,组装点焊严防咬边。
2.3.5焊接件应在有围护、不受雨、雪、大风侵袭的环境里施焊。
2.3.6不得在筒体上引弧或电弧擦伤。
2.3.7支座环与筒体间隙最大不超过1.5mm,不允许用金属填塞。
2.3.8焊丝、坡口表面及其内侧20mm范围应进行表面清理。
2.3.9不得强行组对,定位焊缝不应有裂纹、气孔、夹渣等缺陷,否则应清除重焊。
2.3.10保护拖罩的形状和尺寸,应能保护温度在400度以上的焊缝和热影响区。
2.3.11环缝焊接必须在该焊缝上下两侧的纵焊缝全部完成后进行。
环缝焊接时应有两名焊工施焊,焊接时保持位置对称,采取分段跳焊法,分段长度为400mm,两名焊工要步调一致,方向一致。
2.3.12钛钢复合板焊接基板时,须在背面加衬垫,防止焊接飞溅碰到钛板面。
2.3.13焊缝返修同一部位次数不宜超过2次(压力容器规范),返修前将缺陷清除干净,必要时可采用表面渗透(PT)检测确认。
3.焊接检验:
3.1外观:
焊缝余高允许偏差0-3mm,焊缝凹面值小于等于0.5mm,钛层不允许存在咬焊缝颜色为银白色或金黄色(致密状)。
3.2纵缝按Ⅱ级质量要求进行检验,水平焊缝按Ⅰ级质量要求检验,即:
Ⅰ级,X-射线(RT)每一环缝拍一张底片,长度≥150mm,对于T字形焊缝其长度可计算在150mm之内,Ⅱ级合格。
Ⅱ级:
20%超声波(UT)检验,Ⅱ级合格,如用RT检验则Ⅲ级合格。
3.3RT和UT检验仅对基层而言,应在钛板未封闭之前进行。
3.4钛板焊缝进行100%液体渗透检验(PT),Ⅰ级合格。
4.钢内筒的安装
选定钢筋砼外筒的226m钢平台作为钢内筒提升的工作平台。
把4只200t液压千斤顶搁置在工作平台的钢梁上,通过钢丝绳束和制作好的钢内筒吊点连接,采用的液压提升法提升一节钢内筒标准段、安装一节钢内筒标准段。
4.1采用液压提升法安装钢内筒时,选定的钢内筒安装的工作平台应得到设计院的认可,并在施工图上明确。
这里选用226m平台作为安装平台。
4.2钢筋砼外筒上安装施工用钢梁也应征得设计院的同意。
4.3所有施工用的钢结构都应满足国家现行设计和施工规范的要求,并经检验合格后方可使用。
4.4施工荷载的确定:
单只钢内筒的基板重;
470.53t,钛板重;
21.41t,保温岩棉重46.00t,不锈钢外壳重;
3.72t,单只液压千斤顶的重量2.2t,所配钢丝绳重6.0t,附件1.6t,不钧匀系数为1.25。
总重量:
470.53+21.41+46.00+3.72+4×
2.2+4×
6.0+4×
1.6=580.86t
根据以上荷载选用4只200t的国电电力建设研究所研制的CYT系列钢索式液压提升装置,每只液压提升装置的额定提升能力为200t。
每只液压提升装置的荷载:
1.25×
580.86/4=181.52t<
200t,由此可见液压提升装置完全满足提升重量的要求。
4.5利用钢筋砼外筒的(电动提模或液压提模)施工平台安装施工用钢梁,并经检验合格后方可使用。
4.6安装226m安装平台和其他6层钢平台,检验合格进入下道工序。
4.7安装4套液压提升装置,位置见工作平台平面图。
穿钢索、与钢内筒的第一吊点连接。
4.8液压提升装置进行系统连接后要进行荷载试验。
荷载试验分空载试验、负载试验和应急试验三个部分。
226m工作平台平面图
4.9安装程序:
钢内筒的筒首保温外的不锈钢筒体分片吊装至12.475m平台——钢内筒标准节吊装进入平板输送车靠模内——送入烟囱底部钢内筒定位中心——液压提升装置带负荷升降进行对口调整(或手拉葫芦),点焊固定——校正合格——外环缝焊接,内环缝清根焊接(同制作焊接要求)——钛条的安装焊接——液压提升装置提升到下一标准段(4m)以上30cm左右——重复以上过程——钢内筒安装超出12.475m平台后进行保温——将顶部保温的不锈钢筒体在12.475米平台进行安装——待安装到150m后,液压装置带负荷下降将已装管段落到0m基础上,搁置平稳后将吊点1移至吊点2——液压装置带负荷上升,重复以上吊装过程——安装到60个标准段后,调整内筒伸出钢筋砼烟囱外筒首(11m)——完工后,锁定液压提升装置——安装底脚螺栓——灌浆,混凝土强度达到后,液压装置拆除——进行钢烟道安装。
第二个钢内筒安装重复第一个钢内筒安装程序。
4.10钢内筒组装焊接平台的设置:
钢内筒安装的标准节高度为4m,安装时必须搭设操作平台,在就位的钢内筒外面、筒体进出的通道处设置可移动的操作平台,组装完成后可方便的移开,钢内筒标准节就位时操作平台同步就位,其余位置搭设固定平台。
筒内侧搭设拆装方便的操作平台,平台设置在小车上,钢内筒标准节就位时、安装操作平台,安装焊接完成后拆除,将小车拉出,进行下一节的安装。
在12.475m平台上进行钢内筒的外保温时,在筒外侧四周搭设一圈操作平台。
操作平台用钢管制作,操作平台既要牢固又要与钢内筒外壁脱离,不影响钢内筒的提升。
为了保证下面钢内筒安装的安全,该平台下应设安全隔离层。
4.11安装前先将第一吊点部分的不锈钢外筒用10t卷扬机提升至226m平台,等筒体提升至226m平台以上时,在226m平台上进行安装,其余的不锈钢筒体在12.475m平台进行安装。
4.12钢内筒标准节安装的工艺流程:
4.12.1利用液压提升装置的“带负荷上升”工况提升已经连接好的钢内筒体,超过4m约30cm。
4.12.2将已经加工好的钢内筒标准节用轨道平板车运至烟囱0m的钢内筒的组装平台内,利用液压提升装置的“带负荷下降”工况使两节钢内筒段对口,然后进下一道工序。
也可以使用手拉葫芦进行钢内筒上下对口。
4.12.3对口完成后进行两节钢内筒焊接。
4.12.4进行焊口防腐处理;
进行筒体外部的保温层的施工。
4.12.5重复上面的工艺流程,进行下节钢内筒提升、安装。
4.13烟道与钢内筒的连接:
烟道和钢内筒接口部位先将该处的所有加固部件(特别是环向加强、竖向加强)全部安装完成,钢内筒底座灌浆结束、达到一定强度后,才可以开洞安装。
4.14钢内筒吊装吊点的改变:
由于钢内筒要求超出钢筋混凝土外筒首,高度为240m。
因此安装过程应至少使用两层吊点。
用第一吊点完成钢内筒20节(80m)安装,然后安装第二吊点标准节。
吊点环梁制作时应保证两吊点相距75m。
当第一吊点提升超过150m平台,第二吊点超过75m平台后,方可在这两个平台上进行吊点转换。
吊点改变过程如下:
4.14.1使用液压提升装置“带负荷下降”工况将钢内筒落到地面(必须对与地面接触的筒边采取保护措施);
4.14.2在150m平台对已经安装及提升的钢内筒利用钢丝绳进行固定,保证不发生倾斜;
4.14.3将钢索与第一吊点解列;
4.14.4使用液压提升装置“带负荷下降”工况,将钢索的下锚头连接点下降到第二吊点并连接;
4.14.5继续提升,安装钢内筒。
4.15钢内筒与基础部分的连接:
基础部分底脚螺栓可预先与底部一节钢内筒筒体连接,再用小车运送到位进行安装。
一只钢内筒安装全部结束后,基础的底脚螺栓就位,再安装止晃点,进行混凝土二次灌浆;
如果在安装过程中出现筒体摇摆、晃动的现象,可用钢丝绳对筒体进行捆绑,用手拉葫芦在各层平台上固定。
固定点设在筒体顶端和12.475m,并应同时进行固定止晃。
5.制造和安装过程中应注意的几个问题:
采用液压提升装置提升钛钢复合板内筒方法顺利地完成了镇江电厂2×
600MW机组的烟囱施工,但是施工过程中有些问题应该注意;
5.1在卷制过程中应避免钛材表面的机械损伤,可将卷板机滚轴用软质材料包扎,施工现场可利用供货商的复合板包装的塑料薄膜包扎卷板机滚轴,如有局部伤痕、刻槽等影响耐腐蚀性的缺陷,可以修磨,但修
磨后钛材的厚度(指复合板钛板厚度)不应小于允许的最小厚度,超出以上要求可采用补焊修复。
5.2钛材打磨宜用橡胶或尼龙掺合氧化铝的砂轮,不应用打磨过钢材的砂轮,且打磨时不应出现过热色泽。
5.3筒体焊缝处衬钛条前,应将对接焊缝内表面打磨平滑,不应有凸台或棱角以及影响衬里的其它缺陷,表面应保持光洁、干净。
5.4在进行衬钛条时,应加强对其表面的保护,严防钢制胎具和工装夹具等将钛衬里表面拉毛、划伤和刻槽,且不应用铁锤敲击钛衬里表面。
5.5在钛板层不得焊接临时固定件。
5.6钛和钢等许多金属不能熔焊、钛在熔焊中严禁混入钢铁和其它金属。
5.7在钛钢复合板基层(Q235B)焊接临时夹具或焊接永久性加固筋时,应控制层间温度在400℃以下,避免钛层氧化,一般采取焊接弱规范,即小电流,快焊速,不至于焊接热输入过大致使复层钛氧化。
必要时可采取铜垫板冷却。
5.8一根焊丝在焊接时,如遇中间停焊,应将受热焊丝的端部剪除10-20mm(因焊丝端部已在400℃以上暴露在大气中)氧化金属,再重新焊接。
5.9钛焊缝和热影响区(或母材)的表面颜色判断是否合格和进行处理。
5.10提升支承平台变形观测及节点检查:
在钢内筒安装过程中,支承226m工作平台的GL701、GL702梁的跨中,设置了3个变形观测点,用水平仪定期进行观测,在第一、二吊点转换前后各增加一次观测,验证钢梁挠度弹性恢复情况,在荷载接近600t前,增加观测频次,并经常对GL701与GL702梁的连接焊缝进行检查。
5.11钢内筒及吊点环梁检查:
钢内筒在提升过程中,由于吊点环梁的各连接件、焊缝的应力分布不均匀,吊点附近筒壁会发生变形,因此在吊点环梁上下6m处的保温层要在吊点拆除后再做,在安装过程中必须密切观察:
连接件、焊缝是否出现变形和裂纹,吊点附近筒壁的变形发展情况等,发现异常情况,应及时采取措施。
在第一吊点通过12m、40m、75m、110m、150m平台时,在第二吊点通过75m、110m、150m、平台时,都必须进行检查,尤其是第二吊点通过150m平台时及以后,必须增加检查频次,发现异常情况应立即采取临时安全措施,分析原因,确认故障排除后方可继续提升。
5.12液压提升装置运行监测:
5.12.1运行操作人员负责液压提升装置运行的日常监测,按《GYT-200(Ⅱ)型钢索式液压提升装置组装、使用与维护说明书》进行工作。
重点关注:
卡爪滑脱失效的征兆;
仔细检查卡爪的工作情况,如发现卡爪与钢绞线的咬合面磨损严重或断裂,必须及时停机更换;
检查每个卡爪的三个导向螺钉的牢固性,拧紧应一致。
5.12.2千斤顶的使用和维护:
每组提升装置的主要组成部分包括:
1台液压千斤顶、1台液压泵(含电气)、高压胶管6根、14芯控制电缆2根、上下锚头2副、钢索24(18根)、卡爪96副等。
1)卡爪是该装置的关键承力部件,使用寿命为:
在100kN载荷的重复作用下,允许使用次数为600次,如小于100kN时,使用次数可增加。
安装卡爪时,要特别注意每个卡爪的三个导向螺钉的牢固性,拧紧后螺钉伸出的高度应一致,即12个卡爪的螺钉安装高度保持在同一水平面上。
卡爪用于上下锚头和上下卡座的规格不同,严禁混用。
2)钢索的规格为φ15.24,公称截面积为138.61mm2,有左右捻向之分,破断力为267kN,每米理论重量1.091kg。
不允许通过滑轮导向或在任何弯曲的状态下受力。
每根钢索在100kN的额定载荷下,通过上下卡座
为一次计,可以使用6次,如小于100kN,在检查表面无咬伤和松股的缺陷情况下可继续使用,使用次数视实际情况而定。
钢索的安全系数为3.2。
钢索安装时,应一次性穿完,分两次预紧。
吊装时每根钢索必须承载0.25t才能将钢索拉直,当有效工作绳数为24根,6t重力可以将钢索可以拉直。
每段筒体重约8t,满足拉直要求。
因此在0m时预紧12根,其余在12.475m平台预紧完。
钢索不允许露天放置,必须做好防雨防潮措施,防止占上污物、泥土,穿前做好清洁工作。
3)千斤顶与钢索竖立安装使用,允许误差为±
0.5°
。
4)电气控制台、液压泵站必须有防雨防尘防潮等措施,泵站和电控台壳体必须有可靠的接地保护。
提升装置的承载机构具有自锁性能,如施工吊装时电源中断,或其他特殊情况无法继续工作时,该装置可以承载悬停,但重物必须拉防风绳固定,悬停时间要尽可能短,否则有损卡爪寿命。
5.12.3烟囱的防腐工作是一项细致而重要的工作,最好的防腐设计,最好的防腐材料,没有好的防腐施工质量也是不行的,施工人员一定要加强质量意识、把好最后一道质量关。