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1、超超临界机组低压缸拼缸及焊接变形控制第31卷第3期2o09年3月华电技术HuadianTechn0logyV01.31N0.3Mar.2009超超临界机组低压缸拼缸及焊接变形控制Def0Hnati0nc0ntr0linassemblingandwelding0fultrasupercriticalunit10wpressurecylinder刘鸿国LIUH0ngguo(华能玉环电厂,浙江玉环317604)(YuhuanP0werPlant,ChinaHuanengGmup,Yuhuan317604,China)摘要:华能玉环电厂超超临界机组低压缸外型尺寸较大.在施工中通过合理的拼缸方法,采用科
2、学的二氧化碳气体保护焊+同步分段倒退焊工艺,有效地控制了低压缸拼缸连接焊接变形.经测量,变形量小于设计值,为其他超超临界百万电厂的拼缸焊接提供有益参考.关键词:低压缸拼缸;熔化极气体保护焊;变形控制中图分类号:TK263.1文献标志码:A文章编号:16741951(2009)03001404Abstract:Thelowpressurecylinderofu1trasupercriticalunitinYuhuanPowerPlantofChinaHuanengGr0uphaslargercontourstmcturesize.Byadoptingrati0nalemethodandscien
3、tificweldingpr0cess:C02gasshieldwelding+synchronoussectionbackwardsweldingpmcess,thedef0rrnationinassemblingandweldingoflowpr_essur_ecylinderwascontIlnlledeflfectively,thedefbHnationvaluesweresmallerthanthedesignvalues.Thisexperiencecouldbeausefl】lreferencef0rtheassemblingandwel出ngofotheru1trasuperc
4、riticalunit.KeywOrds:lowpressurecylinderassembling;metalgasshieldwelding;deforrnati0ncontmll机组概况华能玉环电厂41000Mw机组,汽轮机为10o0MW超超临界,一次中间再热,单轴,四缸四排汽,凝汽式,八级回热抽汽汽轮机,其型号为N100026.25/60O/600由上海汽轮机有限公司和德国西门子联合设计制造.机组采用HMN型积木块组合串联布置,包括1个单流圆筒型H30高压缸,1个双流M30中压缸和2个N30双流低压缸.低压外缸与轴承座分离,直接坐落于凝汽器上,低压缸与凝汽器采用刚性连接.高压缸,中压缸
5、为厂内组装整体供货.2只低压缸为散件供货,现场组装,材质为Q235B.低压缸结构为外缸,外内缸和内内缸形式.2拼缸的施工及焊接技术措施2.1施工工艺流程低压缸的拼缸工序流程如图1所示.收稿日期:2008一l1252.2拼缸程序及方法2.2.1低压外下缸拼装清理外下缸前后端板及左右侧板;测量端板的几何尺寸是否符合图纸及实际安装需要;根据轴承座中分面至凝汽器接颈顶部的实测距离修整端板高度;测量中心导杆的位置是否符合图纸要求;将前后端板吊入孔洞内,端板上的法兰孔套到中心导杆上,用左右调整螺栓来调整端板的标高及水平度,垂直度,端板的一侧支撑在轴承座上,另一侧支撑在凝汽器接颈上部.检查侧板的几何尺寸,并
6、测量实际安装位置的尺寸是否满足安装条件;根据轴承座中分面至凝汽器接颈顶部的实测距离修整侧板高度;在侧板两端安装临时用的压条及拉紧装置,来最终定位侧板与端板;行车吊入侧板,将侧板的压条放到端板上进行预定位,再用拉紧装置与端墙最终找正定位;检查低压外下缸的标高,水平度,扬度及对角线尺寸是否满足设计要求.将端板与侧板点焊牢固,拆除安装用的临时压第3期刘鸿国:超超临界机组低压缸拼缸及焊接变形控制15?基础验收,移交端板及侧板清理,打磨二二二二前后端板吊装就位二二二二前后端板找正找平侧板安装临时用压条及拉紧装置安装左右侧板吊装就位.一.!.一侧板与端板找正标高水平扬度及角线fj否工堕4一</合格面
7、板时压条及紧装置拆除卜.一j是低压缸中心导杆膨胀节安装低压外下缸隔板安装并点焊低压抽汽管临抛撑管安装找正并点焊低压外下缸整体找正塑合格否整i磊.是加工中分面密封槽低压外上缸清理,检查低压外上缸调阀端安装低压外上缸电机端安装测量上半缸调阀端,电机端距离低压外上缸中间部分法兰安装低压外上缸中间部分安装调整低压外上缸并点焊堑</合格否外上缸整接.是吊去低压外上缸,检查焊缝并完善低压缸拼缸结束图1低压缸的拼缸工序流程图条及拉紧装置;检查外下缸撑管连接板的几何尺寸,部分吊起至低压外下缸中分面上,在引导螺栓的引根据实际安装位置的尺寸进行适量的修整;安装外导下,缓慢松下吊钩,在上,下半缸水平中分面即将
8、下缸撑管连接板,并点焊牢固;将连接中心导杆与低合拢之前,将中分面的定位销打入,然后松下吊钩,压外缸的膨胀节内环套到导杆上并定位,再根据实直至上下半缸合拢为止;检查上,下半缸螺栓孔是否际安装尺寸修整膨胀节外环并与内环焊接牢固;拆有错位现象;穿人中分面螺栓,并用规定的力矩拧紧下膨胀节,检查焊缝是否符合要求;将O型圈装入螺栓.用同样方法吊装低压外上缸的电机端部分并焊接成一体的膨胀节结合面上,将膨胀节安装到中紧固螺栓.心导杆上,并在外侧用螺栓与低压外缸连接,内侧与2.3低压缸焊接中心导杆焊接牢固;将低压缸抽汽管临抛到低压缸2.3.1低压外下缸焊接底部(包括膨胀节等部件);吊装低压缸撑管,撑管调整外下缸
9、各端(侧)板与凝汽器接颈的间隙,出厂时呈一个整体的框架,现场安装时将撑管定位端板与侧板问的间隙,以符合说明书的要求,对接焊找正,并与低压缸内事先安装的撑管连接板点焊缝间隙为3mm,并确保间隙一致.将焊接区域及附牢固.近10mm范围内的铁锈,尤其是油脂,油污等清理干2.2.2低压外下缸整体找正净.在点固前用塞块固定间隙,并间隔5O0mm每段清理并打磨低压外上缸的水平中分面,并将螺进行点固焊.为防止焊接时收缩变形,严格按要求栓孔彻底清理干净;用行车将低压外上缸的调阀端顺序焊接,对称间断焊接以防变形,并用锤子敲击消?l6?华电技术第31卷除应力.以500mm为1个长度单位,4条焊缝进行分段划分,4名
10、焊工同时在四角按制定的焊接工艺参数和焊接位置进行焊接.按工艺卡的参数进行,每层焊缝必须清理,控制起收弧的质量.质监员进行旁站监督,对每位焊工使用的电流,电压,焊接速度,焊层厚度等进行控制,保证4名焊工的步调一致.主要焊接工艺有SMAw,GMAw;焊接材料为E5015(CHE507),ER506(CHw一50C6);焊接中间温度35O.2.3.2低压缸与凝汽器的焊接在低压外缸与凝汽器之问镶嵌一条高度为150mm的铁板,铁板的上,下分别采用对接方式与低压外下缸和凝汽器接颈进行刚性连接.汽机侧及左,右两侧焊缝为双面坡口,电机侧焊缝为单面坡口,由于连接板的高度是根据现场具体情况而定的,需用割刀对连接板
11、进行修整,故其焊缝间隙难以保证均匀一致.可采用先堆焊而后再打磨的方法来尽量达到标准间隙,减小残余应力,减小焊缝变形,从而控制整个低压缸的变形.为了减小焊接变形量,8个焊工同时对称逆向焊接,每次的焊接长度为5oomm.先进行连接板与低压外下缸的焊接,然后再进行凝汽器与连接板的焊接,焊接工艺参数与焊接速度应一致,每焊完一层,用锤子敲击以消除应力.低压外下缸焊接结束后,吊走外上缸,使用厂家提供的专用工具,在外下缸端墙与侧墙的焊接结合面上加工密封槽.2.3.3低压外上缸焊接经验收合格后,进行外上缸的整体焊接工作.汽机侧焊缝背部衬垫安装并进行点焊,点焊汽机侧顶部和侧面焊缝,按焊接顺序焊接汽机侧焊缝,必须
12、由2名焊工同时进行焊接.安装电机侧焊缝的背衬并点焊,然后按焊接顺序由2名焊工同时进行焊接(如图2所示),方法与埴车吊去外上缸,彻底清理汽缸结合面及焊接面,检查焊缝是否合格,并进行最后的焊接完善及收尾工作.3质量控制标准及措施低压缸拼缸和焊接质量标准由制造厂负责提供,制造厂无特殊要求的参考DL50ll一_92电力建设施工及验收技术规范(汽机篇),电综1998l45号火电施工质量检验及评定标准(汽机篇),施工中应严格遵循,不得任意修改.修改通知单和其他方面的工程联系单应按其提出的具体质量标准严格施工,不得任意变更.为保证机组安装后的稳定运行,应对以下5点特别重视.(1)加强对设备外观检查,主要加工
13、面是否光洁,铸件是否有气孔,裂纹等异常情况.(2)加强对设备的预检修,尤其对制造厂出厂保证的重要项目,若发现超标或严重缺陷应及时向制造厂提出,设法予以弥补处理.(3)严格按照制造厂提供的图纸和技术措施进行施工.在施工过程中,凡是遇到无法做到规定的项目,应及时f报,待各方研究后按统一的意见再进行施工,不得盲目蛮干.(4)施工过程中对全部施工项目应严格执行三级验收制度,并办理签证手续.(5)施工前进行质量意识教育,施工中定期进行质量宣传教育,使质量意识深入至每个施工人员中,确保工程施工质量.应杜绝习惯性违章而发生的质量事故.填充金属和外表质量应符合建质1996l1l号火电施工质量检验及评定标准(焊
14、接篇).焊缝的无损检验方法及比例按厂家及西门子提供的wPS要求进行.4效果验收在拼缸过程中可通过布置在4个猫爪上的12块百分表监控焊接变形,并及时调整焊接顺序.低压外缸中分面穿孔率l00%,拼缸焊接后低压缸中分面间隙为紧l/3螺栓状态下达到了0.O5mm不入.表1为中分面间隙测量数据,图3为中分面测量位置示意图,图4为中分面紧l/3螺栓后的间隙.5结论(1)由于低压缸构件尺寸大,刚性小,焊接技术要求高,难度大,工作量多.如果拼装质量不好,焊接变形量过大,则会导致汽缸中分面螺栓孔错位而无法安装螺栓,汽缸中分面产生较大间隙等不良后第3期刘鸿国:超超临界机组低压缸拼缸及焊接变形控制?17?表l中分面
15、间隙测量数据m测量部位设计值TE/左测量值TE/右测量值GE/左测量值GE/右测量值果,严重影响质量和工期.(2)针对低压缸的焊接难度和技术要求,在现场拼装过程中,应选取合理的拼缸步骤,采用优化焊GE图3中分面测量位置示意图TETEaLP1中分面紧1/3螺栓后的间隙bLP2中分面紧1,3螺栓后的间隙图4中分面紧l/3螺栓后的间隙接工艺,焊接顺序,线能量输入,局部固定,变形量监控等方法.最终的验收测量数据表明:低压缸拼缸和焊接变形控制措施是科学合理的,变形量小于设计值,满足了超超临界机组安装的精度要求.(编辑:刘芳)作者简介:刘鸿国(1969),男,福建莆田人,华能玉环电厂高级工程师,从事电厂焊
16、接,锅炉检验,金属监督的研究及实践方面的工作.o<><><><>0<>()o0o<><><>00<>0-0><>.<><><><><><><><>o<>0<><><>0<><><>0<><><><><><><>
17、(上接第13页)图2狮DB年5月22日破坏水封处理捞渣机成功的趋势图6结束语从以上实践可知:对于炉底无渣井和关断门设计的超临界固态排渣锅炉来说,在捞渣机出现故障而需破坏炉底水封处理捞渣机缺陷时,通过燃烧调整可实现不停炉检修且锅炉各项参数完全可以不超限.(编辑:王书平)作者简介:刘晓军(1978一),男,湖北监利人,华电襄樊发电有限公司工程师,从事电力生产技术管理方面的工作.肖丽峥(1979一),女,江西南昌人,华电襄樊发电有限公司工程师,从事电厂集控运行方面的工作.0O84438885559OO99O09l22l927462%32222555550O1882221l999992222222444