脹管施工工藝

1、脹管施工工藝第一章 總 則l 本工藝編制依據(jù)：1. 蒸汽鍋爐安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程1996年276號；2. 工業(yè)鍋爐脹接技術(shù)條件ZJB980001-87；3. 低壓水管鍋爐脹接施工規(guī)程。本工藝適用于工業(yè)鍋爐管子與鍋筒、管板脹接。第二章 脹管前的工量準(zhǔn)備 為了保證脹管質(zhì)量，在脹管前必須做好工具、量具、操作人員確定工作。4. 脹管器 脹管器選取必須符合ZJB980001-87規(guī)定，脹管器的脹珠、脹桿表面應(yīng)光滑，不應(yīng)有溝紋、撞傷、斑痕等現(xiàn)象；檢查前清洗零件，同時查看各零件配合是否正確，脹桿不能彎曲，圓錐度一般為1：25，脹珠圓錐度為脹桿圓錐度的一半。脹桿與脹珠裝配時，其軸線有1.52°的夾角，脹

2、桿與脹珠基本上能保持線接觸，以保證脹接質(zhì)量。5. 自行制作管子夾具及靠模、排管、角鐵靠樣，能牢固穩(wěn)定管子即可。6. 選用自行制作的“車床式”管子接頭打磨機(jī)械，一端用龍門鉗固定管頭，露出長度200mm，實際打磨100200mm，打磨靠裝在滑動塊上的電機(jī)帶動三塊活動砂輪塊，根據(jù)向心旋轉(zhuǎn)力打磨表面，依據(jù)滑塊掌握打磨光度。7. 管子內(nèi)徑用半圓錐清理干凈。8. 管孔打磨用內(nèi)圓磨包細(xì)砂紙進(jìn)行。9. 其他工具有小木錘、線錘、內(nèi)徑百分表、游標(biāo)卡尺、不帶絲化纖布、CCL4或汽油。第三章 管孔和管子第一節(jié) 汽包上管孔的檢查10.汽包的內(nèi)部裝置應(yīng)拆除，以便清洗和檢查汽包管孔。檢查時應(yīng)先清洗掉管孔壁上的防護(hù)涂料，檢查

3、管孔壁的加工質(zhì)量，不得有砂眼、凹痕、邊緣毛刺和縱向刻痕；縱向或螺旋形刻痕的深度不得大于0.5mm，寬度不得大于1mm，刻痕到孔邊的距離不得小于孔壁厚度的1/3，并且不得小于4mm。管孔壁如有銹蝕，應(yīng)用細(xì)砂布等不致使孔壁產(chǎn)生明顯刻痕的工具，將孔壁處理至發(fā)出金屬光澤。當(dāng)距離脹管時間較長時，應(yīng)涂好防銹油。11.用內(nèi)徑千分表測量每個管孔的直徑、圓錐度和橢圓度，記在展開圖或記錄表上，其偏差不得超過表1的規(guī)定。當(dāng)偏差超過本規(guī)定時，應(yīng)與鍋爐使用單位協(xié)商處理。12.有缺陷的管孔在缺陷未消除前不得脹管，消除較小的缺陷一般可用刮刀修刮。用刮刀或其他修整工具后的管孔壁，其加工質(zhì)量、橢圓度和圓錐度，應(yīng)符合第10條和第

4、11條的規(guī)定。13為防止管孔壁表面金屬再次氧化，應(yīng)盡量縮短從管孔清理完到脹管的時間。 管孔的允許偏差（毫米） 表1管孔公稱直徑允許最大直徑允許最小直徑允許橢圓度允許圓錐度3232.64（32.84）32.3（32.5）0.27（0.3）0.27（0.3）3838.64（38.94）938.3（38.6）0.27（0.3）0.27（0.3）4242.64（42.94）42.3（42.6）0.27（0.3）0.27（0.3）5151.7（52.1）51.3（51.7）0.32（0.3）0.32（0.3）5757.8（58.1）57.4（57.7）0.32（0.3）0.32（0.3）6060.8（6

5、1.1）60.4（60.7）0.32（0.4）0.32（0.4）7070.9（71.1）70.5（70.7）0.32（0.4）0.32（0.4）7676.9（77.2）7605（76.8）0.32（0.4）0.32（0.4）8384.06（84.46）83.6（84）0.37（0.4）0.37（0.4）8990.06（90.46）89.6（90）0.37（0.4）0.37（0.4）102103.16（103.66）102.7（103.2）0.37（0.4）0.37（0.4）108109.26（109.76）108.8（109.3）0.37（0.4）0.37（0.4）133134.54（135.

6、04）134（134.5）0.42（0.5）0.42（0.5）注：1.橢圓度是指管孔同一斷面處最大和最小直徑之差。圓錐度是指沿管孔深度方向最大和最小直徑之差。2. 括號內(nèi)數(shù)值適用于按1961年鍋爐專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制造的鍋爐。第二節(jié) 管子的檢查14. 管子必須具有出廠合格證明書，其鋼號應(yīng)與設(shè)計要求相符，如無出廠證明書或?qū)Σ馁|(zhì)有所懷疑，應(yīng)作化學(xué)分析和機(jī)械性能試驗，不符合要求時不得使用。15. 擦去管子表面上的污物，檢查管子的表面。外表面不得有斑疤、小眼、裂紋和重皮，管端脹接部分不得有縱向溝紋，如果有橫向溝紋，其深度不得超過管壁厚度的1/10，內(nèi)外表面均不得有嚴(yán)重銹蝕。 圖2 彎曲管外形的允許偏差（mm）1

7、6. 管子的外形應(yīng)在放樣平臺上進(jìn)行檢查，其偏差如超過下列規(guī)定時應(yīng)予校正（校正時應(yīng)往鍋爐上試裝一下，以作核對）：1） 直管的彎曲度不得超過每米1mm，全長彎曲度不得超過3mm，長度偏差不得超過±3mm。2） 彎曲管外形偏差不得超過圖2的規(guī)定。3） 彎曲管平面的不平度（圖3）不得超過表2的規(guī)定。彎曲管不平度的允許偏差（mm） 圖3 彎曲管的不平度長度C不平度 a的允許偏差50500500100010001500150034564） 管子最后校正完畢，應(yīng)作通球試驗，以能全部通過為合格，對過熱器蛇形管和彎曲半徑不大于3.5倍管子外徑的彎曲管子，所用圓球直徑為管子公稱內(nèi)徑的80%，對其它管子所

8、用圓球直徑為管子公稱內(nèi)徑的85%，圓球一般應(yīng)用鋼材或木材制成，不得用鉛等易產(chǎn)生塑性變形的材料。17. 檢查每根管子脹接端的外徑，其偏差不得超過表3的規(guī)定。檢查數(shù)量一般為管子根數(shù)的25%，有問題時全部檢查。 管子外徑的允許偏差（mm） 表3管子公稱直徑32384251576070允許最大外徑32.4538.4542.4551.4557.5760.670.7允許最小外徑31.5537.5541.5550.5556.4359.469.3管子公稱直徑768389102108133允許最大外徑76.7683.8389.89103.02109.08134.33允許最小外徑75.2482.1788.1110

9、0.98106.92131.0718. 檢查每個管子脹接端的壁厚， 其偏差不得超過表4的規(guī)定（當(dāng)管子表面有缺陷時，缺陷深度不得使管壁厚度小于允許最小壁厚）。管口壁厚的允許偏差（mm） 表4公稱壁厚允 許 壁 厚同一截面上壁厚的允許最大差值最 小最 大2.52.252.90.253.02.73.450.303.53.14.00.354.03.64.60.404.54.05.20.455.04.55.70.50 當(dāng)偏差超過本規(guī)定時，應(yīng)與鍋爐使用單位協(xié)商處理。19. 管口斷面不得有毛刺，并應(yīng)與管子中心線相垂直，用角尺檢查時，角尺與管口邊緣之間的間隙（圖4）g不得大于管子外徑的2%。圖4用角尺檢查管口

10、斷面、第四章 脹管準(zhǔn)備第一節(jié) 技工鑒定及試脹工作20. 脹管工作人員必須掌握本規(guī)程的規(guī)定，需經(jīng)口試和實際操作試驗，合格后方可進(jìn)行脹管操作。21. 脹管的實際操作試驗，其試件的鋼號、尺寸、加工精度、管子與管孔的配合等要求應(yīng)與設(shè)備相符，脹閉后應(yīng)通過下列檢驗：1） 按本規(guī)程第六章規(guī)定進(jìn)行外觀檢查和水壓試驗；2） 確定合適的脹管率和操作中控制脹管的方法；3） 割下管頭，檢查脹口印痕、管壁減薄、管孔變形等情況。22. 如果是熟練的脹管技工，又是連續(xù)施工型號規(guī)格相同的鍋爐，所用的脹管器并未更換，經(jīng)施工單位主管部門技術(shù)負(fù)責(zé)人的批準(zhǔn)，可不經(jīng)過試驗。第二節(jié) 管端退火23. 未經(jīng)退火的管子脹接端應(yīng)進(jìn)行退火，如果脹

11、接端外表的硬度低于HB170，同時低于管孔壁處的硬度時，也可不進(jìn)行退火。測硬度時去掉金屬表面的氧化皮。24. 管端退火長度應(yīng)為150200mm，退火時應(yīng)先將管子另一端堵?。ㄒ苑揽諝庠诠軆?nèi)流動），在將退火端均勻地加熱至600650，在此溫度下保持1015分鐘，不得將管端加熱到700以上。25. 管子的冷卻應(yīng)埋在干燥的保溫材料（如石灰、砂、白灰等）內(nèi)進(jìn)行，如果保溫材料降低到接近環(huán)境濕度后方得取出。不得在風(fēng)、雪、雨的露天場地上進(jìn)行冷卻。26. 退火一般采用“鉛浴法”間接加熱：1） 鉛鍋規(guī)格應(yīng)根據(jù)具體要求決定。2） 鉛材內(nèi)不得含有能腐蝕管子的雜質(zhì)，熔化后除掉夾渣，鉛液表面應(yīng)鋪灑厚約10mm的煤灰渣等粉

12、末狀材料。3） 為了測量正確，防止超出或不到規(guī)定溫度范圍，應(yīng)用熱電偶等高溫計測量，溫度計的量程最好在01000范圍內(nèi)，不得目測估計。4） 熱電偶的瓷管外應(yīng)套有相應(yīng)規(guī)格的一端堵死的鋼管，作為保護(hù)，熱電偶的毫伏計應(yīng)調(diào)整準(zhǔn)確，其冷端應(yīng)裝有補(bǔ)償導(dǎo)線或補(bǔ)償器。5） 鉛液易飛濺和氧化，氧化鉛有毒，操作地點應(yīng)寬敞和通風(fēng)，并有防止鉛中毒和鉛液濺傷的安全措施。6） 退火的管子應(yīng)根據(jù)管排分批堆放，預(yù)熱烤干。管頭應(yīng)干燥，無其它雜物，待鉛液加熱至600左右時，將管子逐根逐批插入鉛鍋。7） 管子插入鉛鍋后，加熱應(yīng)緩慢，平均溫升不得超過15/分鐘。27. 退火方法亦可采用鋸末、木炭、焦碳（含硫、磷量各在0.03%以下）或

13、電能直接加熱。第三節(jié) 脹接面的清理28. 管子脹接端的外表面應(yīng)挫磨至全面出現(xiàn)金屬光澤，挫磨長度應(yīng)比管孔壁厚長50mm。挫磨時應(yīng)盡量使管子外表面維持圓形（）不要成多邊形），挫磨掉的厚度一般不宜超過0.2mm。挫磨后不得有起皮、凹痕、夾層、裂紋、麻點和縱向溝紋等缺陷。距管口100mm內(nèi)管子內(nèi)壁的銹皮，應(yīng)予除掉。29. 挫磨后的管端不得碰撞和沾污，如因某種情況當(dāng)時不能立即脹管，應(yīng)妥善保護(hù)，防止生銹。第五章 脹接面的清理第一節(jié)裝 管30. 管子經(jīng)挫磨后，在裝管前應(yīng)用外徑千分尺或游標(biāo)卡尺測量其脹接段的外徑，一般應(yīng)測量幾處，取得平均值后作好記錄。31. 裝管前應(yīng)核對汽包和聯(lián)箱的相對位置是否正確，并檢查它們

14、固定得是否牢穩(wěn)，方得進(jìn)行脹接工作。32. 裝管前應(yīng)將管孔和管子上已錯磨的脹接面清洗干凈，如有浮銹，需用砂布擦去。清洗劑一般不使用含乙鉛得汽油或四氯化碳，洗凈后應(yīng)用干凈的棉布擦干，再進(jìn)行裝管。33. 裝管前對外形相同的管子，應(yīng)按照已量得的管孔直徑和管子脹接段的外徑進(jìn)行選配，盡量使管子與管孔間的間隙不超過表5中的正常值。當(dāng)間隙超過表5的最大值時，應(yīng)與鍋爐使用單位和當(dāng)?shù)劐仩t監(jiān)察部門協(xié)商處理。34. 管子的兩個脹接端裝入管孔時，應(yīng)能自由伸入。管子必須裝正，不得歪斜；當(dāng)發(fā)現(xiàn)有卡住、偏斜等現(xiàn)象時，不得使勁硬插，應(yīng)把管子取出檢查校正后再插入。裝管時為節(jié)省人力，可使用管卡子（圖5），將管子重量通過管卡子支持在

15、下汽包上。 管子與管孔間的允許間隙（mm）表5管子公稱直徑324251576070768389102108133允許正常間隙11.21.21.51.51.82.02.02.4允許最大間隙1.41.51.71.92.02.22.62.753.435. 管端伸出管孔的長度（圖6）h，應(yīng)符合表6的規(guī)定。在同一個汽包內(nèi)，應(yīng)盡量作到伸出長度一致，如果伸出長度超過規(guī)定，切除后應(yīng)按第22條進(jìn)行檢查。圖5管卡子示意圖圖6管端伸出管孔的長度管端伸出管孔的長度（mm） 表6管子公稱直徑323342516070768389102108133管端伸出長度正常910111212151516允許最小6678991011允

16、許最大1212151618181920第三節(jié) 脹管一般規(guī)定36. 管子安裝后應(yīng)隨即進(jìn)行脹管。在鍋爐的許多管子中，應(yīng)先脹汽包兩端的管排，作為基準(zhǔn)管排（圖7），然后一般宜自從中間分向兩邊脹接，同一根管子應(yīng)先焊焊接端，后脹脹接端。37. 各管排的排列應(yīng)整齊，以免影響掛磚；應(yīng)按照基準(zhǔn)管排為基準(zhǔn)，用拉線法和卡板進(jìn)行找正。38. 各管子脹接的次序易采用反節(jié)式，以防脹管時使其它管子的脹接松弛。39. 脹管工作在環(huán)境溫度為0以上時進(jìn)行。40. 脹管過程中應(yīng)嚴(yán)防油、水和灰塵等滲入脹接面間。41. 脹接完的管端，其管口應(yīng)翻邊，斜度為15度，并應(yīng)在伸入管孔12mm處開始傾斜（圖8），即b-a=12mm。圖7基準(zhǔn)管排

17、示意圖圖8脹完的管端（沿汽包縱向截面）42. 管子的脹管率應(yīng)在12.1%的范圍內(nèi)，每臺鍋爐的預(yù)定脹管率應(yīng)根據(jù)試脹情況確定，預(yù)定脹管率不宜選擇太高，應(yīng)留有余地，使在必要的補(bǔ)脹后最終脹管率不超過2.1%。脹管率應(yīng)按下列公式計算：H=（d1+2t）/d-1×100%式中：H 脹管率（mm）d1 管子脹完后的最終內(nèi)徑（mm）t 未脹時管子實測壁厚（mm）d脹管前管孔的實際直徑（mm）43. 脹管前，管端內(nèi)部以及脹管器的脹珠和脹桿上，均應(yīng)涂上潤滑脂，必須注意不使油脂滲入脹接面間。一般情況下，每脹過1520個脹口，應(yīng)將脹管器拆開放在煤油中洗凈，仔細(xì)檢查是否損壞或過度磨損。44. 脹管器放入管內(nèi)時

18、應(yīng)保持脹桿正對管孔中心，操作時始終應(yīng)保持正確的相對位置；脹桿轉(zhuǎn)動應(yīng)平穩(wěn)而均勻，不得忽快忽慢，或?qū)γ洍U施加沖擊力。45. 脹口內(nèi)壁應(yīng)平滑，無凹痕、擦傷、重皮和起皮等現(xiàn)象，否則應(yīng)找出原因（例如脹管時潤滑是否不良，管內(nèi)的鐵銹和鐵渣是否未除潔凈，或脹珠是否已磨損不平等），清除缺陷。圖9 已脹接的單根管子試壓示意圖1-施加壓力；2-試壓罩；3-橡皮墊；4-上汽包；5-所脹管子注：所加壓力不應(yīng)過大，一般不得超過試壓罩內(nèi)徑面積乘以試驗壓力的2倍，并且壓力應(yīng)逐漸增加46. 施工人員在鍋爐上脹最初幾根管子時應(yīng)注意檢查，觀察脹管方法和所選用的脹管率是否恰當(dāng)，必要時可對單根管子進(jìn)行水壓試驗（圖9）。在脹管過程中，當(dāng)

19、對某個脹接端的嚴(yán)密度有懷疑時，可對該管子作單根水壓試驗。47. 脹管時應(yīng)指定專人，認(rèn)真記錄每個管孔和管端的測量數(shù)據(jù)，作為質(zhì)量鑒定和交工驗收時計算脹管率的依據(jù)；測量計算脹管率所需的各數(shù)據(jù)時，測外徑應(yīng)使用內(nèi)徑千分尺，測內(nèi)徑應(yīng)使用內(nèi)徑千分表。求實際脹管率不一定對每個管頭都進(jìn)行計算，可選擇其中若干典型者，一般計算數(shù)不得少于總數(shù)的10%。48. 脹管的操作方法，可采用一次脹管法，也可采用二次脹管法?；鶞?zhǔn)管排一般采用二次脹管法。第四節(jié) 一次脹管法49. 使用一次脹管法時，操作人員可用下述三法中之一控制所需脹管擴(kuò)大值：1） 控制脹桿相對于脹管器外殼的行進(jìn)距離y1。y1=1/k×p+xy1 脹桿相對

20、于脹管器外殼的行進(jìn)距離；k 脹桿的圓錐度（即脹桿兩端直徑差與長度之比值）；p 所需擴(kuò)大值x 綜合修正常數(shù)，此值在試脹時測定。2） 控制汽包壁外側(cè)管子根部外徑比脹管前管孔實際直徑的增大值d，此值在試脹，按所選用的脹管率測定（當(dāng)有橢圓度時，應(yīng)取其平均值）。3） 控制終端時脹桿對外殼的相對位置，即按所選脹管率算出d1，按d1即可定得脹桿相對與外殼的位置，再加一綜合修正常數(shù)（在試脹時測定）。注：本條所述的只是控制操作的方法，最后的質(zhì)量鑒定和交工驗收仍需以脹管率為依據(jù)，因此操作人員應(yīng)經(jīng)常注意檢查操作結(jié)果是否符合允許的脹管率范圍。50. 為控制翻邊深度（即第41條所規(guī)定的12mm）可從下述方法中任擇其一：

21、1） 用鋼管制的止推環(huán)（圖10，a），其高度應(yīng)使脹管器外殼凸緣碰住止推環(huán)時，脹口的翻邊交線剛巧伸入汽包壁內(nèi)12mm。2） 用片數(shù)不同厚度的鋼板制成幾個墊圈（圖10，b），將不同數(shù)量的墊圈組合迭起，可得到不同的高度（每隔1mm一級）；脹管器放入前先量一下管端伸出長度，再配置適當(dāng)高度的墊圈，使脹管器外殼凸緣碰住墊圈時，脹口的翻邊交線剛巧伸入汽包壁內(nèi)12mm。圖10控制翻邊深度方法示意圖a 用定長止推環(huán)；b用可調(diào)節(jié)墊圈；1脹管器外殼凸線2定長止推環(huán)；3可調(diào)節(jié)墊圈；4汽包壁；5所脹管子第四節(jié)二次脹管法51. 二次脹管法是把脹管分成固定脹管（初脹）及翻邊脹管（復(fù)脹）二道工序完成。固定脹管時，將管子與管孔

22、間的間隙消滅后，再繼續(xù)擴(kuò)大0.20.3mm的超額固定值（此值應(yīng)計入脹管率內(nèi)）。固定脹管以后，管子的擴(kuò)大和翻邊，應(yīng)使用翻邊脹管器作為一道工序同時進(jìn)行，不得單獨進(jìn)行擴(kuò)大或翻邊。52. 翻邊脹管時可采用“裝置距離”的控制方法，其步驟如下：1） 裝置距離y2就是脹管器外殼相對于汽包壁的行進(jìn)距離，其所需的數(shù)值在試脹時確定；2） 預(yù)先作出兩塊樣板，一塊始脹樣板和一塊終脹樣板（圖11）；終脹樣板中A的尺寸，應(yīng)使脹口的翻邊交線伸入汽包壁內(nèi)12mm。53. 脹管擴(kuò)大值的控制可參照采用第49條所規(guī)定的方法，也可用千分表測量管子脹接端增長數(shù)值的方法，此值在試脹時確定。翻邊深度的控制亦可用第50條所規(guī)定的方法，但采用

23、止推環(huán)時，不得使用千分表測量脹接端增長值來控制脹管擴(kuò)大值。第五節(jié)補(bǔ)脹和換管54. 水壓試驗時漏水的脹接端，放水后應(yīng)隨即進(jìn)行補(bǔ)脹。補(bǔ)脹量應(yīng)嚴(yán)格掌握，使總脹管率不超過2.1%。補(bǔ)脹漏水的脹接端時，必要時應(yīng)對其臨近的一些脹接端稍加補(bǔ)脹，以免受到影響而松弛。55. 補(bǔ)脹時應(yīng)同時進(jìn)行擴(kuò)大和翻邊。56. 補(bǔ)脹后的脹接端，如果脹管率已超過規(guī)定，而水壓試驗時仍漏水，則應(yīng)割換。57. 割除不合格的脹接端時，必須注意不損傷管孔壁。已割掉管頭的管子，如果其本身沒有缺陷，可焊上一段新的管頭，按本規(guī)程前述規(guī)定再行脹接。焊上去的新管頭的長度，離汽包外壁和管子彎曲起點，均不得小于50mm。第六章 脹管質(zhì)量的檢驗第一節(jié)外觀檢

24、查58. 管子脹后應(yīng)無裂紋，如果發(fā)現(xiàn)有較淺的斑紋，可用修刮方法消除。59. 管端翻邊喇叭口的邊緣上，不得有裂紋，如果個別管子裂紋不長，可用機(jī)械方法將裂紋部分割去（不得用氧炔焰切割），切割后管端伸出長度不得低于5mm。60. 脹口內(nèi)壁由圓柱部分轉(zhuǎn)入翻邊部分應(yīng)有明顯的翻邊交線，但不得有切口和擠出現(xiàn)象。61. 脹口內(nèi)壁大部分過渡到未脹大部分應(yīng)均勻面平滑，不得有切口和溝槽（使用自進(jìn)式脹管器時，允許有輕微的螺旋形痕跡）。62. 脹口不得有偏擠（單邊）現(xiàn)象。63. 脹口不得有過脹現(xiàn)象，這樣現(xiàn)象一般有：1） 脹大部分與未脹部分直徑相差很大，從管內(nèi)和管外均可看出顯著的過渡部分。2） 管孔邊緣被擠突出，產(chǎn)生局部的塑性變形。3） 管口沿縱向伸長，在汽包外形成溝環(huán)。第二節(jié) 水壓試驗64. 汽包、聯(lián)箱、對流管、下降管、過熱器、省煤器、給水閥、主汽閥、排污閥、水位表和壓力表等均應(yīng)進(jìn)行水壓試驗。安全閥應(yīng)單獨作水壓試驗，在鍋爐水壓試驗時應(yīng)用盲板隔開。65. 水壓試驗的壓力