0409胀接工艺.docx
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0409胀接工艺
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1总则
1.1是为了保证锅炉胀管的施工方法与要求的统一,以确保锅炉安装质量,特制定本工艺。
1.2对于工作压力≤2.5MPa的锅炉胀管施工应采用外径控制法胀管工艺；对于热水锅炉及工作压力〉2.5MPa的锅炉胀管施工应采用内径控制法胀管工艺。
1.3对腐蚀、尺寸超差、设备本身先天性不足，不能达到本工艺要求的部分，应提出措施，并取得锅炉安全监察部门同意后施工。
1.4胀管工艺中应注意安全施工，并应特别注意照明（行灯采用安全电压）及通风等方面的安全技术工作。
1.5引进的高参数胀接式锅炉胀管施工时，可结合制造厂安装指导书参照本工艺执行。
2编写依据
2.1《蒸汽锅炉安全技术检察规程》（96）（276号）
2.2《热水锅炉安全技术检察规程》（97）（74号）
2.3GB50273-1998《工业锅炉安装工程施工及验收规范》
2.4GB50235-1997《工业管道工程施工及验收规范》
2.5GB50236-1998《现场设备、工业管道焊接施工及验收标准》
2.6GB50184-1993《工业金属管道工程质量验收评定标准》
2.7JB/T9619-1999《工业锅炉胀接技术条件》
3胀接专用工具的要求与检查
3.1胀管器
3.1.1多年来国内各锅炉厂在供应锅炉时都随带胀管器，各厂的胀管器大同小异，基本都属自进式串联翻边胀管器。
这种胀管器在使用时缺陷较多，使翻边深度很难控制，造成胀口的翻边深度不是太深，就是太浅。
如图1所示，并有翻边后管孔与管子有硬翻边间隙。
如图2所示，是造成漏口较多、补胀率高的主要原因之一。
3.1.2采用带有止推环的翻边胀管器时，工作前科根据对流管的直径选择胀管器，并根据汽包直径调整好止推环高度。
当翻边深度达到规范要求时，止推环就顶在汽包内壁上，这时胀管器只能作旋转扩张，不能直线前进，每一个胀口的翻边深度与角度都能达到规
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范要求，确保了翻边质量，克服了串联式胀管器易发生翻边根部压不实的弊病。
图1翻边深浅缺陷示意图
图2翻边后有间隙缺陷示意图
3.1.3由于采用外径控制法胀管工艺，胀管器有胀珠的结构长度须符合下列要求，如图3
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所示。
a─为管子伸进汽包内的最大长度；
b─为汽包壁厚度；
c─为对流管在汽包外被扩胀长度。
图3胀管器胀珠结构示意图
3.1.4胀管器使用前应仔细检查，须达到以下要求：
a.胀管器的使用范围必须符合炉管的终胀内径；
b.胀珠与翻边珠必须转动灵活，且胀珠不得自巢孔中向外掉出；
c.试胀时，顺时针转动胀杆，胀管器能自动扩张，逆时针转动时胀杆能向管外退移；
d.胀杆和胀珠与翻边珠的工作表面粗糙应达到3.2μm，不应有沟纹、撞伤、斑痕、压坑等现象；
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e.胀珠的位移应达到图4要求，其误差小于0.1mm。
图4胀珠位移示意图
3.2测量胀管外径的量具
3.2.1测量汽包管孔直径及炉管内径时，应使用精度为0.01mm的内径百分表，其量程应符合汽包管孔或炉管的内径范围。
3.2.2测量炉管外径应使用精度为0.2mm的游标卡尺，应当在汽包外测量。
3.3为了防止胀管测量器具在使用时各部件松动，应经常检查，发现问题后及时进行调校。
4胀接前的准备工作
4.1放样
4.1.1场地布置：
最好能在10mm厚平整的钢板上进行，若现场条件欠缺时，则可利用平坦坚实的地坪进行。
4.1.2按照图纸尺寸，确定上、下汽包的相对位置，以1：
1实样用墨线画出汽包横断面图和炉管的中心线。
4.1.3放样工作是胀管的基础工作，直接影响到胀管的质量，因此要认真负责，其结果必须得到质保工程师的认可。
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4.1.4汽包
4.1.4.1汽包管径编号
a.绘制上、下汽包胀接管展开图，并按流水编号原则对各胀接管孔的纵列、横排进行编号，上、下汽包胀接管孔编号一致；
b.依据胀接管孔展开图，用记号笔在汽包外壁对胀接管孔进行编号，且应确保上、下汽包管孔编号相一致。
4.1.4.2汽包内件拆除
a.胀管前应由专人将汽包内件拆出并妥善保管，拆除时应做好回装标识；
b.胀管前应将靠近炉管胀口的汽包内件支撑件等焊件焊接完毕，以免胀管后施焊造成胀口松弛，但支撑件焊接后，应不影响胀管作业。
4.1.4.3汽包管孔的清理
a.管孔胀接面应无纵向沟纹、裂纹、起皮、凹痕、边缘毛刺等缺陷；环向螺旋状沟纹的深度不应大于0.5mm，宽度不应大于1mm，沟纹至管孔边缘距离不得小于4mm；对于深度超限的缺陷，应做好原始记录，并向有关方面报告，经慎重研究后再做处理。
b.用汽油或四氯化碳等溶剂清洗汽包管孔内表面，把油、锈和防护涂料清理干净，并用手电钻驱动的旋转油石或筒状砂布等工具打磨管孔表面，直至露出金属光泽且表面粗糙度Ra达到12.5μm～25μm；对于在管孔壁上设有密封凹槽的高参数锅炉汽包管孔，应注意将凹槽内的油垢清除干净。
c.对汽包管孔表面不利胀接的缺陷进行打磨时，应保证管孔的形位公差不超过表1所规定的管孔直径偏差范围。
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表1胀接管孔的直径与允许偏差
管子公称外径/mm
管孔直径/mm
直径偏差
圆度
圆柱度
32
32.2
管孔允许偏差/mm
38
38.3
+0.34
0
0.14
0.14
42
42.3
51
51.3
57
57.5
+0.4
0
0.15
0.15
60
60.5
63.5
64
70
70.5
76
76.5
83
83.6
+0.46
0
0.19
0.19
89
89.6
102
102.7
4.1.4.4汽包、集箱的安装找正及临时固定
a.凡与胀接式炉管相连接的汽包、集箱等锅炉部件，均应在胀管施工前安装找正完毕。
找正时，应根据锅炉纵向和横向安装基准线和标高基准线，对汽包、集箱中心线进行测量、找正，其允许偏差应符合表2规定。
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表2汽包、集箱安装的允许偏差
项目
允许偏差/mm
汽包标高
±5
汽包纵、横向中心线同安装基准线的水平距离
±5
汽包、集箱全长的纵向水平度
2
汽包全长的横向水平度
1
上下汽包间水平方向间距及垂直方向间距
0
－2
上汽包同上集箱的轴心距
±3
上汽包同过热器集箱的间距
±3
上下汽包横向中心线相对偏移
2
b.上、下汽包在找正合格后，必须用临时支撑将其牢固固定，以免在胀管施工时受胀接力或其他因素影响造成位移。
c.在制作过程中已经整体热处理的汽包，应尽可能避免直接在汽包壁上焊接用于临时支撑的杆件。
4.2炉管检查
4.2.1管子的材质必须有合格证明书，否则需进行化学分析和机械性能试验。
4.2.2合金钢管应逐根进行光谱检查。
4.2.3炉管的胀接端外表面，不应有重皮、裂纹、压扁、严重锈蚀、沟纹和麻面等，缺陷深度不应使管壁厚度小于公称壁厚的90%，当发现缺陷时应剔除，涉及面较大时应与有关部门研究处理后再行施工。
4.2.4放样检查炉管中直管段的弯曲度、长度、弯曲管段的外形偏差、不平度。
其允许均应符合规范要求。
4.2.5胀接端的外径用外径千尺表测量，内径用内径百分表测量。
管口端面不得有毛刺，且管口应与中心线垂直。
炉管应以汽包管孔纵列号为炉管管列编号，以流水号为炉管序
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号进行编号。
炉管编号应用记号笔或油漆明显标识在管子外侧中部，且应用箭头标出炉管上方向。
4.2.6当采用内径控制法时，其计算公式为：
Hn=（d1－d2－δ）/d3×100%
式中：
Hn─采用内径控制法时的胀管率（%），掌管率应控制在（累计）1.3%～2.1%，超胀的最大掌管率不超过2.6%；
d1─胀完后的管子实测内径，单位为毫米（mm）；
d2─未胀时的管子实测内径，单位为毫米（mm）；
d3─未胀时的管孔实测直径，单位为毫米（mm）；
δ─未胀时的管孔与管子实测外径之差，单位为毫米（mm）。
4.2.7当采用外径控制法时，其计算公式为：
Hw=（d4－d3）/d3×100%
式中：
Hw─采用外径控制法时的胀管率（%），掌管率应控制在（累计）1.0%～1.8%，超胀的最大掌管率不超过2.5%；
d4─胀完后紧靠锅筒外壁处管子实测外径，单位为毫米（mm）；
d2─未胀时的管孔实测直径，单位为毫米（mm）。
4.2.8炉管试压
a.为全面检查炉管质量，彻底排除隐患，当无可靠证明文件证实制造厂已对胀接炉管进行单管试压检验时，应对全部胀接炉管进行单根试压，试验压力可按炉体水压试验压力进行。
当炉管外侧焊有鳍片时，必须进行单管试压。
试压中发现的泄漏炉管不得使用。
b.炉管试压时可采用管端密封接头，此结构可用耐压胶管与一集箱相连，以便进行多根炉管的试压。
4.3校管
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4.3.炉管的检查与校检应在校管平台上进行，平台尺寸应满足施工操作的需要。
校管平台应用δ=16mm～20mm的平整钢板铺设，并应有足够的刚性和稳定性，表面平面度应小于1mm。
4.3.2检查、校管时，应在平台上按1：
1比例划出上、下汽包及对流管（胀接管）的实线。
划线误差应小于1mm,复核无误后可按允许偏差范围沿炉管外圆在管端两侧间断焊接角钢定位卡，所焊角钢定位卡应能可靠控制炉管弯管段的起止点。
4.4通球试验
4.4.1炉管经过校管后，一律应进行通球试验，并作好记录。
4.4.2试验用球一般应用钢材料或木材制成，不准用铅笔易产生塑性变形的材料。
通球直径应符合GB50273-1998《工业锅炉安装工程施工及验收规范》表3的要求，两个球以上时，要逐个编号，以便清点。
通球合格后的管子应有可靠封闭措施，以防异物进入管内。
表3炉管通球直径
弯管半径/mm
＜2.5Dw
≥2.5Dw～﹤3.5Dw
≥3.5Dw
通球直径/mm
0.70Dn
0.80Dn
0.85Dn
注：
Dw─管子公称外径；Dn─管子公称内径。
4.5管孔的检查
4.5.1用汽油清洗和100#砂布打磨得方法，清除油锈和防护涂料，直至露出金属光泽，清理后的管端外表应圆滑平直，不得有锥度及微楞。
打磨长度至少应比汽包壁厚度长约50mm（高参数锅炉胀接式炉管的穿管端打磨长度应为上、下汽包壁厚之和加50mm），并应将距管口100mm范围内的管内壁锈蚀、铅渣等用半圆锉等工具清理干净。
然后检查管孔数量和汽包圆圈周方向管孔位置的准确性，看其是否与图纸设计相符合。
4.5.2炉管外表应尽量采用磨管机进行打磨。
当用人工打磨时，宜先用中锉及细锉进行打磨，最后用1#砂布修光，表面粗糙度Ra不应大于12.5μm，且不应有凹痕、边缘毛刺和纵向刻痕。
少量管孔德环向或螺旋形刻痕深度不应大于0.5mm，宽度不应大于1mm,刻痕至管孔边缘的距离不应小于4mm,手工打磨应沿管子圆周方向进行,严禁沿管子纵向
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进行打磨,如有缺陷应修整至符合规范要求,若修整不好,应提请厂方共同研究解决。
4.5.3打磨后的管端除应检查表面质量外，还应检查管子壁厚，其胀接炉管的最小壁厚应不小于管子公称壁厚的90%，同一截面的壁厚最大偏差应不超过公称壁厚的10%。
4.5.4打磨合格的管应逐根测量上、下管端的内、外径及壁厚，并按炉管编号逐根进行详细记录，用以作为胀管结束后计算胀率的依据，管端直径测量时，应同时测量纵、横两个方向的尺寸。
4.5.5上、下汽包管孔尺寸测量好后分别填入记录表，或汽包展开图内。
管孔胀接面有缺陷应在记录表备注栏内作出记录。
4.5.6测量完毕的炉管如果当天不能进行胀管施工，应及时涂防护油脂保护，并注意保护管端表面。
4.5.7用油漆在汽包壁上，按图纸进行编号，若图纸无要求时，可自行进行编排编号，上、下汽包顺序的排位，应从炉后向炉前排列，横行编号按图纸或从人孔方向开始（如图5所示）。
图5汽包管孔编号示意图
4.6退火打磨
4.6.1炉管胀管段一般应进行退火，退火打磨工作应在炉管校正、通球后才能进行。
4.6.2退火前应检验炉管的表面硬度，当管端硬度大于或等于汽包管孔壁处的硬度时必须进行退火；当管端硬度小于管孔壁的硬度时，管端可不退火。
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4.6.3退火时应清除管内积水或泥砂等杂物，铅液表面可铺一层厚10mm的石棉灰，防止铅液氧化、飞溅或引起铅爆炸。
4.6.4退火现场应布置在宽敞、通风良好的地方，且应有必要的防火设施。
4.6.5退火一般采用“铅浴法”，退火加热时使用的铅锅应有足够的强度，铅液的深度应满足炉管退火件长度的要求，退火用铅不得含有腐蚀性杂质，铅溶化后应去除铅渣。
4.6.6退火温度用经校验合格的热电偶毫伏计进行测温，操作时要经常监视温度计以免失误。
4.6.7炉管胀接端退火长度在100mm～150mm范围或比汽包壁厚增大约100mm，另一端用木塞堵死。
4.6.8管道退火时受热应均匀，加热温度应控制在600℃～650℃之间，并在此温度下保持10min～15min，然后插入350mm～600mm厚的石棉灰或白灰内缓慢冷却至环境温度再取出。
为防止硫、磷等杂质对炉管的影响并便于控制退火温度，禁止使用烟煤作燃料直接对炉管进行加热退火。
5胀接
5.1试胀及胀接工艺评定
5.1.1炉管胀接施工前进行试胀，试胀得目的是使操作人员了解操作要领，掌握胀管器的性能，调整胀管器止推环的高度，熟悉所胀材质胀接性能，确定合适的胀管率和控制胀管率的方法。
虽然影响胀接的因素是多方面的，但选择最佳胀管值是最主要的因素。
5.1.2试胀应按试胀工艺要求在试胀板上进行，试胀板应由锅炉制造厂提供，其钢材型号、规格、胀孔的直径、光洁度、硬度等均应与汽包本体完全相同，试胀管可用退火后短段炉管。
5.1.3胀管直径的选择。
例如：
当工作压力为1.27MPa，气泡板材为20#，炉管为Φ51×3，经过退火处理的10#或20#钢时，推荐采用表4胀管值，胀管值用“Δ”代表，Δ=d×H%。
一般Φ51×3炉管胀管值如表4。
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表4锅炉管胀管值表
汽包壁厚/mm
胀管值Δ/mm
胀管率H/%
12
0.83～0.88
1.6～1.7
14
0.77～0.84
1.5～1.64
16
0.72～0.77
1.4～1.5
5.1.4试胀时，确定胀管率试验值并按本工艺4.2.7条规定的外径胀管率计算公式，推导计算终胀外径值范围，并据此进行胀接试验。
终胀得计算公式为：
d4=d3（1+Hw）。
胀管率的选用宜以下限开始逐次上推，以求合理的数值。
5.1.5通过试胀，可求出最佳胀管率并可以调整好止推环的高度，使胀口的翻边深度达到规范要求。
5.1.6试胀板试压时，一定要制作密封式容器，其焊接应按工艺要求执行，试压方法和数据见水压试验工艺。
5.1.7试胀中操作方法和注意事项均与正式胀接要求相同。
5.1.8在试胀基础上制定胀接工艺评定。
根据锅炉设计图样和试胀结果制定胀接工艺规程，胀接操作人员应严格按照胀接工艺规程进行胀管操作。
5.2管子的安装
5.2.1胀接工作必须在汽包本体就位和试胀工作结束后才能进行。
其胀接工作应由有胀接经验的技工操作，并要有经过培训的人员来负责测量管外径和记录数据。
胀接工作应在环境温度0℃以上进行。
汽包的接管部有胀有焊时，先焊后胀。
锅炉胀接前应将汽包内部妨碍胀接操作的装置都拆除。
5.2.2炉管插入管孔前应对炉管胀接面再次充分清理确保其清洁，尤其是高参数锅炉管孔壁上密封槽内的油垢，必须彻底清除干净，胀接面除油后应用尼龙布或绸布进行擦拭，以免棉质纤维粘附在胀接面上。
炉管及管孔清洁后，禁止作业人员用污手接触胀接面。
5.2.3装管按胀管次序由里向外成排的进行，要注意：
a.装配汽包两头的基准管，量出管端伸出管孔的长度，使其符合规范要求，然后根据其制备，使其余的管端伸出长度均符合规范表5的要求。
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表5管端伸出管孔的长度
公称直径/mm
32～63.5
70～102
伸出长度
正常
9
10
最小
7
8
最大
11
12
b.利用管卡安装管子，管子在管孔内必须装正不得歪斜。
c.胀接管端应根据打磨后的管孔直径与管端外径的实测数据进行选配，且应兼顾上、下两端。
胀接管孔与管端的最大间隙应符合表6的规定。
表6胀接管孔与管端的最大间隙
管子公称外径
32～42
51
57
60
63.5
70
76
83
89
102
最大间隙
1.29
1.41
1.47
1.50
1.53
1.6
1.66
1.89
1.95
2.18
d.安装前应按管孔和炉管所测量的数值进行选配。
外径大的管配大孔，外径小的管配小孔，力求管孔与管壁间的间隙适中，以利于胀管和控制胀管率。
e.经过搭配后的管子要按照对应的管孔进行编号，以便装管胀接时能对号入座，避免混装。
f.安装炉管前应将管内杂物清除并作通球检查。
g.炉管穿入管孔前应用浸有纯酒精或四氯化碳的白布将管孔与管端油污擦干净（先湿擦后干擦）。
5.3胀管
5.3.1胀管时要保持汽包内外的清洁，以保证管端与管孔接合面内没有油质、灰砂或潮气存在。
在上汽包内下部管孔上必须用橡皮等遮盖，尤其在上汽包操作的人员，鞋底应干净，不必要的物件禁止带入汽包，以防止掉入管内，卡死在管子弯曲处，无法取出，造成不必要的工作量浪费。
5.3.2一般的胀接原则：
先挂汽包两端的管排，作为基准管先初胀（其胀管值应先按胀管值欠胀0.3mm）。
然后QG/BC04.09-2008
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自汽包圆方向中间行开始，以两端基准管为支点挂一行胀一行，分别对称地向外胀接，每一行胀接顺序采用跳跃式胀接法（如图6），待全部胀接完毕后，再将两端基准管补胀齐到计算的胀管值。
图6胀接顺序示意图
5.3.3采用有止推环的翻边胀管器的具体步骤与方法：
a.挂管先挂基准管，挂管前应用浸有酒精或四氯化碳的白布将管孔内壁和炉管打磨段的油污擦洗干净，先湿擦后干擦。
b.管子的两个胀接端装入管孔时，应能自由伸入，没有卡涩、偏斜等现象，不能强行将管子插入汽包孔内。
装管时要根据选配好的管孔进行，不可混装乱挂，其原则三：
粗管穿大孔，细管穿小孔。
c.管端伸出管孔的长度，应符合表5的要求。
d.装管时为了便于炉管定位，应作专门管卡使炉管通过管卡支撑在下汽包壁上。
此卡子应有两只腿，并要求卡子的卡紧部位在管端扩胀区域以外，还应能保证外径千分表测量不受影响。
e.基准管挂好后，由中间向外胀接时，则应将基准管初胀，初胀的目的是消除间隙将两端基准定位。
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f.基准管的胀接顺序是由中心向外侧对称进行如图7所示。
图7基准管胀接顺序示意图
g.每一根炉管两端应上下同时胀接。
h.胀接管在胀接时其轴线应与伸入管段中心线成一直线，不得偏移，操作时始终应保持正确的相对位置。
胀杆转动应平稳、均匀，不得忽快忽慢，或对胀杆施加冲击力，也不允许将胀接管座在炉管上。
i.基准管定位胀以后，以两基准管支持，利用二根角钢和卡子把要胀接的一排炉管固定在角钢上，然后调整各炉管伸入长度，调整间距。
这样装一排，胀接一排直至结束（每一排胀接顺序用跳跃式）。
最后将基准管补胀到计算胀管值。
j.应在胀杆珠巢中涂上黄油或凡士林，绝对禁止油质流入炉管与管孔之间。
当胀管器胀过20多个胀口后，应进行清洗检查，发现有损坏应立即更换，不可迁就使用。
k.胀管过程中应配备一名熟悉胀管外径百分卡尺和计算终胀率的技工，测量扩胀端紧靠汽包壁处的管径，控制此处管外径达到计算的胀管值为止，胀管即完成，并将实际数值填入记录表或汽包展开图中。
（如用电动胀管器应由测量人员控制电源开关）。
胀好后在汽包内的操作人员应用石笔在该孔处作好明显记号。
l.胀口不应有过账、偏胀等现象，扳边部分不应裂纹，其深度应与汽包外壁平。
QG/BC04.09-2008
盐城市百川电站设备
有限公司安装分公司
作业指导书
章节
9
页次
1
主题
胀接工艺
版次
A
修改状态
0
5.3.4胀管外径百分卡要正确使用，测量时不仅要紧靠汽包处，并要旋转测量。
5.3.5上、下汽包直径不同时，由于止推环所跨汽包内弧高度不同，止推环的调整高度也要相应变化，所以，上、
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