浅论锅炉管子胀管率的控制方法
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摘 要: 介绍了胀管率的控制方法,并根据生产实践总结出了锅炉管子在胀接过程中利用胀杆轴向伸入量间接控制胀管率,这样可以边胀接边测量,能有效地控制管子胀管率,收到了较好的效果。
关键词: 锅炉管子 胀接过程中 胀管率 控制
中图分类号: TQ153 文献标识码: A文章编号: 1007-3973 (2010) 04-025-01
锅炉管子胀接质量的好坏将直接影响锅炉能否安全运行,而胀管率的成功控制是保证锅炉管子胀接质量的关键。目前广泛采用的控制方法是内径控制法和外径控制法,但在施工过程中发现此两种方法存在着数据测量困难,计算方法烦琐,以及难以有效地控制胀接施工过程。本人经过生产实践,总结出了一种简便的管子胀管率控制方法,通过控制胀管器的胀杆轴向伸入长度,间接控制管子胀管率,供同行们参考。
1 内径控制法
《蒸汽锅炉安全技术监察规程》中要求对胀管率控制采用内径控制法,胀管率一般应控制在1.0%-2.1%范围内,胀管率可按下面公式计算:
式中: Hn胀管率 (%);
d1胀完后的管子实测内径(mm);
t未胀时的管子实测壁厚(mm);
d未胀时的管孔实测直径(mm);
由公式可知,d和t在未胀时就已经测得,求胀管率Hn只要求测量胀完后管子的实测内径d1即可,而施工中管子内表面是胀接工作面,测量管子内径需要退出胀管器,如果胀接不足需要重新胀接,如果是过胀也为时已晚。因此内径控制法是难以在锅炉管子安装过程中被采用,但检验人员在检验过程中可采用此方法测定胀管率。
2 外径控制法
在《工业锅炉安装工程施工及验收规范》(GB50273-98)中增加了外径控制法,胀管率按测量在紧靠锅筒外壁处管子胀完后的外径计算,胀管率应控制在1.0%--1.8%的范围内,计算公式如下:
式中: Hw胀管率(mm);
d3未胀时的管孔实测直径(mm);
d4胀完后紧靠锅筒外壁处管子实测外径(mm);
由公式可知,d3在未胀时就已经测得,求胀管率Hw,只要求测得d4即可,因而采用外径控制法能够边胀接边测量,能有效地控制胀接的全部过程,从而提高了胀接质量。而锅炉对流管束的胀接一般分为两步进行,第一步将管子固定,也称为挂管,即将管端扩胀到与孔壁相接触的程度;第二步是采用反阶式胀接顺序,将管子胀开,与管孔壁紧密结合并翻边,既翻边胀接。管子胀管率应在翻边胀管时测量,此时管子已全部固定好,再去测量管束里的管子外径是很难做到的,因此外径控制法在实际施工中受到限制。
3 胀杆轴向伸入量控制方法
在胀接过程中,为了使管子能逐渐胀大,胀管器的胀杆是圆锥形的,胀杆的圆锥度
可用下式求得:K=( Dd)/L
式中:K胀杆的圆锥度
D胀杆大头直径mm
d胀杆小头直径mm
L胀杆圆锥部分长度mm
胀杆的圆锥度K一般为1:25,为了保证管端的上下内径相等,胀珠的工作面始终应与管孔表面平行,则胀珠也必须是圆锥形的,方向与胀杆相反,其圆锥度为胀杆的1/2,即当胀杆的圆锥度为1:25时,胀珠的圆锥度为1:50。在胀接过程中,胀杆相对于胀管器外壳每进入25mm,管端胀口则扩大1mm。
由内径控制法胀管率计算公式可知:
则d1=(Hn+1)d-2t
胀管率Hn和未胀时管子壁厚t都是取定值,未胀时管孔直径d可以在装管前测定,通过上式可求得在一定胀管率下胀完后的管子内径d1,而胀后管子内径可由胀杆相对管板的轴向长度L(胀杆端部到管板的距离)来控制。
锅炉新安装时,管孔的直径都相同,那麽在一定的胀管率下胀完后管子的内径也相同,胀杆相对管板的轴向长度L也是一个衡定值。在试胀时,取定胀管率下的L值,在实际胀接过程中,控制L值也就达到间接控制管子胀管率的目的。
锅炉在修理换管时,管孔的直径d-受各种因素影响变化较大,在未胀时的管孔直径增加d时,由前面公式可知,则胀后管子内径增加为d1=(Hn +1)d,此时胀杆相对管板长度(胀杆端部到管板的距离)L′=L-d1/K=L-(Hn +1)d/K。我们可以取标准管孔d制作胀接试板进行试胀,测定给定胀管率下的L值,在实际操作过程中,管孔的内径尺寸d增加d时,胀杆伸入长度L也谁之变化为L′,达到了控制胀管率的目的。
实际胀接过程中,应在装管前画出锅筒或管板的展开图,认真测量每个胀接管孔的内径d,并在展开图上标记,将管孔尺寸d相同的归类,计算出每一类管孔尺寸d的胀杆轴向伸入长度L′,免去了操作过程中逐一计算。计算时首先测量出胀管器胀杆的圆锥度K,胀管率Hn的选取也应适中,Hn值太小时胀接可能不严密,Hn值太大时又没有补胀的余地。
胀杆轴向伸入量控制法可以边胀接边测量,测量位置、方法也较其它方法简单,能有效地控制管子的胀管率。
参考文献:
[1] 《蒸汽锅炉安全技术监察规程》[S].
[2] 《工业锅炉安装工程施工及验收规范》GB50273-98[S].
[3] 工业锅炉安装[S].