散装胀接锅炉安装施工工法

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　　一、前言

　　在化工安装和工业设备安装工程中，经常遇到蒸发量不超过二十吨的散装胀接锅炉。这类锅炉一般体积庞大，零部件多，施工程序繁琐，安装周期较长，劳动生产率相对较低。我们通过工种实践，对该类锅炉的安装从施工组织，技术管理，质量控制以及施工程序、机具配备等方面作了一些探索，取得了一些经验。

　　本工法适用于现场组装的、蒸发量在4～20t/h的散装胀锅炉。本工法的特点是：在锅炉安装全过程中，推行先进的施工工艺，采取科学的管理办法，对安装质量预控，提高工程质量；尽量提高机械化施工程度，减轻劳动强度，提高生产率和经济效益。

　　二、工艺原理及特点

　　（一）工艺原理

　　散装胀接锅炉安装主要有以下几个步骤：

　　1.锅炉钢架的安装；

　　2.锅炉受热面安装；

　　3.炉管的胀接；

　　4.其它部件和辅机的安装。

　　在以上步骤中，炉管胀接是最重要的，也是较容易出问题的工序，它对整台炉的安装质量起决定性作用。因此，安装过程中，在兼顾全面的同时，将炉管胀接作为质量控制的重点，给予充分重视。

　　胀管的原理是；利用金属塑性变形和弹性变形的性质，在胀接管头插入汽包管孔中后，利用胀管器从管内壁施加径向力向外扩张，使管头产生塑性变形。当管外径与管孔壁完全接合，径向力开始传到管孔壁上，使管孔产生一定的弹性变形。当胀管达到要求退出胀管器以后，被胀大的管子外径（已产生塑性变形）基本保持不变，而管孔由于只产生了弹性变形，当外力撤去后，就力图恢复原状，其弹性力将管子牢牢箍紧，达到胀接目的。

　　（二）工艺特点

　　1.采用多工种平行流水线作业，尽量缩短施工期。

　　2.炉管校对采用校管平台，按实际尺寸放样，提高校管精确程度，保证锅炉安装质量。

　　3.炉管退火采用“铅浴法”，用热电偶控制温升，加热均匀，温控准确，退火质量高。

　　4.管头处理采用电动磨管机，磨削均匀，质量好，效率高。

　　5.胀接采用电动胀管机，由自动控制仪自动控制。按经过试胀预选的胀管率进行炉管胀接。机械化程度高，胀紧程度易于掌握。

　　三、施工工艺

　　（一）锅炉安装施工工艺流程图见图一。

　　（二）锅炉施工网络图见图二。

　　（三）施工工艺要点

　　1.锅炉钢架安装

　　（1）锅炉钢架采用现场分散组对的方法进行安装。安装前依据基础图和钢架图精确定位放线。

　　（2）钢架应安装一件，找正一件。严禁在未找正的构件上进行下一工序的安装工作，以免造成难以消除的积累误差。

　　图一：锅炉安装施工工艺流程图

　　图二：锅炉施工网络计划

　　（3）为了防止焊接变形，可视具体部位采用对称焊接或在焊口附近予加拉撑等措施。

　　2.汽泡安装

　　（1）先安装有支座的一个汽泡（一般为上汽泡），该汽泡找正后加临时固定，防止在以后的安装过程中移位。

　　（2）另一个汽泡（无支座的汽泡）放置在可调节的临时支架上，以上汽泡为基准对其进行找正。

　　（3）汽泡纵横方向的水平以其上的水平中分线（一般制造厂应在汽泡两端作出标记，现场复查）为基准，用玻璃管水平仪进行找平。下汽泡的纵横中心位置从上汽泡中心往下吊垂线进行检查。

　　3.受热面管子的安装

　　（1）管子的检查和校正

　　管子在校管平台上进行检查和校正。校管平台上应放出弯管大样，将炉管逐根进行检查。如有超差现象应予以校正。

　　（2）管子检查完毕，应进行编号。编号应醒目且具有方向性。即在安装过程中，不至于搞错方向。

　　（3）管端退火。用铅浴法对胀接管管端进行退火，退火长度不小于100㎜，退火温度为600～650？C，保持12～15分钟，然后放入石棉灰中缓冷至常温。硬度抽检HB≤170。

　　（4）管头磨光。用电动磨管机对管头进行磨光处理。

　　（5）试胀。用和正式胀接相同规格，同材质，同硬度的管和板（由锅炉厂供）进行试胀，通过试胀，确定合理的胀管率。

　　（6）胀管。先胀基准排，然后采用反阶梯式顺序依次完成胀管作业。胀管时应坚持经常检查，防止出现较多不合格胀口。

　　（7）炉管的焊接。对接口采用氩弧焊，角焊缝采用手工电弧焊。

　　5、施工环境条件

　　（1）胀管时环境温度不应低于0°C；

　　（2）焊接时环境温度不应低于0°C，相对湿度在90％以下；；

　　（3）施工区域应不受风、雨、雪以及较多灰尘的侵袭。

　　四、机具设备

　　锅炉安装主要机具设备见表一。

　　表一要施工机具一览表

编号　名称　规格型号　单位　数量　备注　1　汽车吊　16t　台　1　　　2　汽车吊　18t　台　1　　　3　电焊机　直流AX-320　台　4　　　4　氩弧焊机　NSA4-300　台　2　　　5　气焊工具　　　套　2　　　6　电动胀管机　P3Z1-51　台　2　带自控仪　7　电动磨管机　¢51~70　台　2　　　8　电动试压泵　SY-600　台　1　　　9　手动试压泵　6.4MPa　台　2　　　10　手提式硬度计　HB±0 5　台　1　　　11　卷扬机　5t慢速　台　3　　　12　钢管式抱杆　10t　根　1　　　13　砂轮切轮机　¢400　台　1　　　14　手把砂轮机　¢150　台　4　　　15　角向砂轮机　¢100　台　4　　　16　行灯变压器　220/12v　台　1　　　17　力光探伤仪　RFZ505　台　1　　　18　通风机　轴流式　台　4　　　19　空压机　2V-6/8　台　1　　　20　砂浆搅拌机　375L　台　1　　　21　液压弯管机　G ½~3?　台　2　　　

　　五、质量标准和质量控制

　　（一）质量标准

　　1、符合《蒸气锅炉安全技术监察规程》（原劳人部1987版）中有关要求；

　　2、达到《机械设备安装工程施工及验收规范TJ231-78》各项技术指标；

　　3、符合锅炉制造厂各项设计要求。

　　（二）质量控制措施

　　1、严格按照公司锅炉质量保证体系控制图表的要示进行管理。

　　2、切实抓好质量保证的基础。从设备制造质量直至竣工验收，每个施工环

　　节均有检验，有记录，做到“上道工序不合格决不交下道工序施工”。

　　3、实行质量预控制，将锅炉安装全过程分解为若干工序，对每一工序根据

　　有关规范，技术要求制定出质量标准，施工人员严格照此标准执行，不得超标。

　　对炉管胀接质量的预控尤为重要，通常采用以下两种方法：

　　（1）电动胀管，自动控制仪控制胀管率。该方法的特点是：使用带自控仪的电动胀管机，通过试胀，确定一合理的胀管率H，对应该H值，就有一定的胀紧扭矩和一定的电流，控制该电流，即可达到控制胀管率的目的。具体作法是：将试胀时选定的电流，作为电动胀管机自控仪设定值，胀管时，当达到该电流，即达到了预选的胀紧值，胀管机自动退出。

　　（2）百分表控制管外径胀管法。该法的特点是：胀管时用带百分表的专用量具测量炉管外径，当达到预定的胀管值时，即停止胀管。使用该方法操作技术简单，胀接质量稳定，能可靠的实行予控制。

　　4、推行“工程质量责任制”，将施工任务与施工质量挂钩。层层分解，落实到人，使每个施工者对自已所承担的施工项目技术要求，质量标准清楚，并对此承担责任。

　　5、按工艺程序进行“三检”与“停点共检”的全过程的质量控制。

　　六、劳动组织

　　以两台SHL-10-1.27A型锅炉安装为例，施工工期为90天，施工人员及数量见表二。

　　表二锅炉安装人员及岗位

序号　工种　人数　岗位　1　钳工　8　本体及辅机安装、胀管　2　铆工　4　钢架、烟风道、煤斗安装　3　起重　8　运输、吊装、配台安装　4　电焊　4　本体内焊接　5　气焊　2　配台安装　6　电工　6　电气安装　7　仪表工　4　自控安装　8　管工　4　校管及本体管安装　9　油工　2　除锈、防腐　10　筑炉工　12　筑炉　11　保温工　4　保温　12　技术员　5　各专业技术管理　　　合计　63　　　

　　锅炉安装人员由现场指挥统一调配，根据施工进度需要，对各作业组进行调整，做到灵活调配，不拘一格。各施工人员认真执行岗位责任制，达到其工作标准。

　　劳动力旬平衡计划见附件一。

　　七、安全措施

　　锅炉安装除遵守一般安全规章制度（如《炼油化工施工安全规程》、《建筑安装工人安全操作规程》）外，还应从以下几个方面采取措施：

　　1.进入汽包内施工，行灯电压为12V，且应加通风装置。汽包外应有人监护。

　　2.电气设备应加保安装置，防止触电事故。

　　3.用四氯化碳清洗管头和管孔时，应通风良好，防止中毒。

　　4.管头用铅液退火时，操作人员应穿戴整齐劳保护具，防止铅液溅出伤人。

　　5.锅炉试压以及烘炉、煮炉和试运行期间，严禁带压作修理工作。

　　八、经济分析

　　（一）施工手段用料见表三；（以安装两台10吨链条炉为例，下同）。

　　表三施工手段用料一览表

　　（二）消耗材料见表四；

　　表四材料消耗一览表

　　（三）实际成本与预算成本分析比较见表五。

　　表五实际成本与预算成本分析表

项目　预算成本　实际成本 　成本降低额（元）　降低率%　锅炉本体　辅机　锅炉本体　辅机　机械费　2904.14　105.36　2350.50　69.00　590.00　19.60　材料费　7617.67　643.28　6262.82　546.55　1451.58　17.57　人工费　2423.03　649.88　2156.00　552.40　364.51　11.86　合计　12944.84　1398.53　10769.32　1167.95　2406.09　16.77　

　　注：

　　1本表以安装SHL-10-13锅炉一台为单位进行分析比较。

　　2本表套用定额：《全国统一安装工程预算定额》。表中只计了定额直接费，未计其他费用。

　　（四）材料管理措施

　　1.单位工程编制施工预算，施工预算中对各种材料用量作了详细规定，用以指导内部各种物料的消耗以及库存。施工预算原则上不得突破施工图预算，如有突破，应找出原因，予以纠正。

　　2.单项工程实行限额领料制度。向施工作业组下达施工任务的同时，下发限额领料单，作业组以此为依据，领用材料，不得超额。

　　3.搞好现场文明施工，作好材料回收工作。

　　九、应用实例

　　该工法由于提高了机械化施工程度，降低劳动强度，并且有一定的社会效益和经济效益，自开发以来，被有关安装队承认并采用。例如在国营二三九厂供热工程施工中，由于采用了该工法，二台10吨/时散装胀接锅炉的安装被评为优质工程，工期提前20天，经济效益和社会效益较为显著，事故发生率为零。受到了上级和当地劳动监察部门的好评。

　　同时，我们也认识到该工法还存在许多不足之处，如炉管胀接工艺的改进和提高，以期胀管质量得到有效控制；对不同型式的锅炉应根据具体情况采取更为合理的安装工艺；以及安装现场多专业，多工种施工时，更加科学地作好劳动力的调配和协调，真正做到“人尽其力，物尽其用”。使工程质量，经济效益，安全生产等方面取得进一步的提高。

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