散裝脹接鍋爐安裝施工工法

一、前言

　　在化工安裝和工業(yè)設備安裝工程中，經(jīng)常遇到蒸發(fā)量不超過二十噸的散裝脹接鍋爐。這類鍋爐一般體積龐大，零部件多，施工程序繁瑣，安裝周期較長，勞動生產(chǎn)率相對較低。我們通過工種實踐，對該類鍋爐的安裝從施工組織，技術管理，質(zhì)量控制以及施工程序、機具配備等方面作了一些探索，取得了一些經(jīng)驗。

　　本工法適用于現(xiàn)場組裝的、蒸發(fā)量在4～20t/h的散裝脹鍋爐。本工法的特點是：在鍋爐安裝全過程中，推行先進的施工工藝，采取科學的管理辦法，對安裝質(zhì)量預控，提高工程質(zhì)量；盡量提高機械化施工程度，減輕勞動強度，提高生產(chǎn)率和經(jīng)濟效益。

　　二、工藝原理及特點

　　（一）工藝原理

　　散裝脹接鍋爐安裝主要有以下幾個步驟：

　　1.鍋爐鋼架的安裝；

　　2.鍋爐受熱面安裝；

　　3.爐管的脹接；

　　4.其它部件和輔機的安裝。

　　在以上步驟中，爐管脹接是最重要的，也是較容易出問題的工序，它對整臺爐的安裝質(zhì)量起決定性作用。因此，安裝過程中，在兼顧全面的同時，將爐管脹接作為質(zhì)量控制的重點，給予充分重視。

　　脹管的原理是；利用金屬塑性變形和彈性變形的性質(zhì)，在脹接管頭插入汽包管孔中后，利用脹管器從管內(nèi)壁施加徑向力向外擴張，使管頭產(chǎn)生塑性變形。當管外徑與管孔壁完全接合，徑向力開始傳到管孔壁上，使管孔產(chǎn)生一定的彈性變形。當脹管達到要求退出脹管器以后，被脹大的管子外徑（已產(chǎn)生塑性變形）基本保持不變，而管孔由于只產(chǎn)生了彈性變形，當外力撤去后，就力圖恢復原狀，其彈性力將管子牢牢箍緊，達到脹接目的。

　�。ǘ�）工藝特點

　　1.采用多工種平行流水線作業(yè)，盡量縮短施工期。

　　2.爐管校對采用校管平臺，按實際尺寸放樣，提高校管精確程度，保證鍋爐安裝質(zhì)量。

　　3.爐管退火采用“鉛浴法”，用熱電偶控制溫升，加熱均勻，溫控準確，退火質(zhì)量高。

　　4.管頭處理采用電動磨管機，磨削均勻，質(zhì)量好，效率高。

　　5.脹接采用電動脹管機，由自動控制儀自動控制。按經(jīng)過試脹預選的脹管率進行爐管脹接。機械化程度高，脹緊程度易于掌握。

　　三、施工工藝

　�。ㄒ唬╁仩t安裝施工工藝流程圖見圖一。

　�。ǘ�）鍋爐施工網(wǎng)絡圖見圖二。

　�。ㄈ�）施工工藝要點

　　1.鍋爐鋼架安裝

　�。�1）鍋爐鋼架采用現(xiàn)場分散組對的方法進行安裝。安裝前依據(jù)基礎圖和鋼架圖精確定位放線。

　　（2）鋼架應安裝一件，找正一件。嚴禁在未找正的構件上進行下一工序的安裝工作，以免造成難以消除的積累誤差。

　　圖一：鍋爐安裝施工工藝流程圖

　　圖二：鍋爐施工網(wǎng)絡計劃

　�。�3）為了防止焊接變形，可視具體部位采用對稱焊接或在焊口附近予加拉撐等措施。

　　2.汽泡安裝

　�。�1）先安裝有支座的一個汽泡（一般為上汽泡），該汽泡找正后加臨時固定，防止在以后的安裝過程中移位。

　�。�2）另一個汽泡（無支座的汽泡）放置在可調(diào)節(jié)的臨時支架上，以上汽泡為基準對其進行找正。

　�。�3）汽泡縱橫方向的水平以其上的水平中分線（一般制造廠應在汽泡兩端作出標記，現(xiàn)場復查）為基準，用玻璃管水平儀進行找平。下汽泡的縱橫中心位置從上汽泡中心往下吊垂線進行檢查。

　　3.受熱面管子的安裝

　　（1）管子的檢查和校正

　　管子在校管平臺上進行檢查和校正。校管平臺上應放出彎管大樣，將爐管逐根進行檢查。如有超差現(xiàn)象應予以校正。

　�。�2）管子檢查完畢，應進行編號。編號應醒目且具有方向性。即在安裝過程中，不至于搞錯方向。

　�。�3）管端退火。用鉛浴法對脹接管管端進行退火，退火長度不小于100㎜，退火溫度為600～650？C，保持12～15分鐘，然后放入石棉灰中緩冷至常溫。硬度抽檢HB≤170。

　　（4）管頭磨光。用電動磨管機對管頭進行磨光處理。

　�。�5）試脹。用和正式脹接相同規(guī)格，同材質(zhì)，同硬度的管和板（由鍋爐廠供）進行試脹，通過試脹，確定合理的脹管率。

　�。�6）脹管。先脹基準排，然后采用反階梯式順序依次完成脹管作業(yè)。脹管時應堅持經(jīng)常檢查，防止出現(xiàn)較多不合格脹口。

　�。�7）爐管的焊接。對接口采用氬弧焊，角焊縫采用手工電弧焊。

　　5、施工環(huán)境條件

　�。�1）脹管時環(huán)境溫度不應低于0°C；

　�。�2）焊接時環(huán)境溫度不應低于0°C，相對濕度在90％以下；；

　�。�3）施工區(qū)域應不受風、雨、雪以及較多灰塵的侵襲。

　　四、機具設備

　　鍋爐安裝主要機具設備見表一。

　　表一要施工機具一覽表

 

編號	名稱	規(guī)格型號	單位	數(shù)量	備注
1	汽車吊	16t	臺	1
2	汽車吊	18t	臺	1
3	電焊機	直流AX-320	臺	4
4	氬弧焊機	NSA4-300	臺	2
5	氣焊工具		套	2
6	電動脹管機	P3Z1-51	臺	2	帶自控儀
7	電動磨管機	¢51~70	臺	2
8	電動試壓泵	SY-600	臺	1
9	手動試壓泵	6.4MPa	臺	2
10	手提式硬度計	HB±0 5	臺	1
11	卷揚機	5t慢速	臺	3
12	鋼管式抱桿	10t	根	1
13	砂輪切輪機	¢400	臺	1
14	手把砂輪機	¢150	臺	4
15	角向砂輪機	¢100	臺	4
16	行燈變壓器	220/12v	臺	1
17	力光探傷儀	RFZ505	臺	1
18	通風機	軸流式	臺	4
19	空壓機	2V-6/8	臺	1
20	砂漿攪拌機	375L	臺	1
21	液壓彎管機	G ½~3?	臺	2

 

　　五、質(zhì)量標準和質(zhì)量控制

　　（一）質(zhì)量標準

　　1、符合《蒸氣鍋爐安全技術監(jiān)察規(guī)程》（原勞人部1987版）中有關要求；

　　2、達到《機械設備安裝工程施工及驗收規(guī)范TJ231-78》各項技術指標；

　　3、符合鍋爐制造廠各項設計要求。

　�。ǘ�）質(zhì)量控制措施

　　1、嚴格按照公司鍋爐質(zhì)量保證體系控制圖表的要示進行管理。

　　2、切實抓好質(zhì)量保證的基礎。從設備制造質(zhì)量直至竣工驗收，每個施工環(huán)

　　節(jié)均有檢驗，有記錄，做到“上道工序不合格決不交下道工序施工”。

　　3、實行質(zhì)量預控制，將鍋爐安裝全過程分解為若干工序，對每一工序根據(jù)

　　有關規(guī)范，技術要求制定出質(zhì)量標準，施工人員嚴格照此標準執(zhí)行，不得超標。

　　對爐管脹接質(zhì)量的預控尤為重要，通常采用以下兩種方法：

　�。�1）電動脹管，自動控制儀控制脹管率。該方法的特點是：使用帶自控儀的電動脹管機，通過試脹，確定一合理的脹管率H，對應該H值，就有一定的脹緊扭矩和一定的電流，控制該電流，即可達到控制脹管率的目的。具體作法是：將試脹時選定的電流，作為電動脹管機自控儀設定值，脹管時，當達到該電流，即達到了預選的脹緊值，脹管機自動退出。

　　（2）百分表控制管外徑脹管法。該法的特點是：脹管時用帶百分表的專用量具測量爐管外徑，當達到預定的脹管值時，即停止脹管。使用該方法操作技術簡單，脹接質(zhì)量穩(wěn)定，能可靠的實行予控制。

　　4、推行“工程質(zhì)量責任制”，將施工任務與施工質(zhì)量掛鉤。層層分解，落實到人，使每個施工者對自已所承擔的施工項目技術要求，質(zhì)量標準清楚，并對此承擔責任。

　　5、按工藝程序進行“三檢”與“停點共檢”的全過程的質(zhì)量控制。

　　六、勞動組織

　　以兩臺SHL-10-1.27A型鍋爐安裝為例，施工工期為90天，施工人員及數(shù)量見表二。

　　表二鍋爐安裝人員及崗位

 

序號	工種	人數(shù)	崗位
1	鉗工	8	本體及輔機安裝、脹管
2	鉚工	4	鋼架、煙風道、煤斗安裝
3	起重	8	運輸、吊裝、配臺安裝
4	電焊	4	本體內(nèi)焊接
5	氣焊	2	配臺安裝
6	電工	6	電氣安裝
7	儀表工	4	自控安裝
8	管工	4	校管及本體管安裝
9	油工	2	除銹、防腐
10	筑爐工	12	筑爐
11	保溫工	4	保溫
12	技術員	5	各專業(yè)技術管理
	合計	63

 

　　鍋爐安裝人員由現(xiàn)場指揮統(tǒng)一調(diào)配，根據(jù)施工進度需要，對各作業(yè)組進行調(diào)整，做到靈活調(diào)配，不拘一格。各施工人員認真執(zhí)行崗位責任制，達到其工作標準。

　　勞動力旬平衡計劃見附件一。

　　七、安全措施

　　鍋爐安裝除遵守一般安全規(guī)章制度（如《煉油化工施工安全規(guī)程》、《建筑安裝工人安全操作規(guī)程》）外，還應從以下幾個方面采取措施：

　　1.進入汽包內(nèi)施工，行燈電壓為12V，且應加通風裝置。汽包外應有人監(jiān)護。

　　2.電氣設備應加保安裝置，防止觸電事故。

　　3.用四氯化碳清洗管頭和管孔時，應通風良好，防止中毒。

　　4.管頭用鉛液退火時，操作人員應穿戴整齊勞保護具，防止鉛液濺出傷人。

　　5.鍋爐試壓以及烘爐、煮爐和試運行期間，嚴禁帶壓作修理工作。

　　八、經(jīng)濟分析

　�。ㄒ唬┦┕な侄斡昧弦姳砣�；（以安裝兩臺10噸鏈條爐為例，下同）。

　　表三施工手段用料一覽表

　�。ǘ�）消耗材料見表四；

　　表四材料消耗一覽表

　�。ㄈ�）實際成本與預算成本分析比較見表五。

　　表五實際成本與預算成本分析表

 

項目	預算成本		實際成本		成本降低額（元）	降低率%
	鍋爐本體	輔機	鍋爐本體	輔機
機械費	2904.14	105.36	2350.50	69.00	590.00	19.60
材料費	7617.67	643.28	6262.82	546.55	1451.58	17.57
人工費	2423.03	649.88	2156.00	552.40	364.51	11.86
合計	12944.84	1398.53	10769.32	1167.95	2406.09	16.77

 

　　注：

　　1本表以安裝SHL-10-13鍋爐一臺為單位進行分析比較。

　　2本表套用定額：《全國統(tǒng)一安裝工程預算定額》。表中只計了定額直接費，未計其他費用。

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　　1.單位工程編制施工預算，施工預算中對各種材料用量作了詳細規(guī)定，用以指導內(nèi)部各種物料的消耗以及庫存。施工預算原則上不得突破施工圖預算，如有突破，應找出原因，予以糾正。

　　2.單項工程實行限額領料制度。向施工作業(yè)組下達施工任務的同時，下發(fā)限額領料單，作業(yè)組以此為依據(jù)，領用材料，不得超額。

　　3.搞好現(xiàn)場文明施工，作好材料回收工作。

　　九、應用實例

　　該工法由于提高了機械化施工程度，降低勞動強度，并且有一定的社會效益和經(jīng)濟效益，自開發(fā)以來，被有關安裝隊承認并采用。例如在國營二三九廠供熱工程施工中，由于采用了該工法，二臺10噸/時散裝脹接鍋爐的安裝被評為優(yōu)質(zhì)工程，工期提前20天，經(jīng)濟效益和社會效益較為顯著，事故發(fā)生率為零。受到了上級和當?shù)貏趧颖O(jiān)察部門的好評。

　　同時，我們也認識到該工法還存在許多不足之處，如爐管脹接工藝的改進和提高，以期脹管質(zhì)量得到有效控制；對不同型式的鍋爐應根據(jù)具體情況采取更為合理的安裝工藝；以及安裝現(xiàn)場多專業(yè)，多工種施工時，更加科學地作好勞動力的調(diào)配和協(xié)調(diào)，真正做到“人盡其力，物盡其用”。使工程質(zhì)量，經(jīng)濟效益，安全生產(chǎn)等方面取得進一步的提高。