探析锅炉烟风煤管道设计与加工制作 闫鹏

探析锅炉烟风煤管道设计与加工制作闫鹏发表时间：2018-06-20T10:05:02.467Z 来源：《电力设备》2018年第5期作者：闫鹏[导读] 摘要：烟风煤管道属于火力发电厂锅炉结构中的一个关键的组成部分。

（中国联合工程有限公司浙江杭州 310052）摘要：烟风煤管道属于火力发电厂锅炉结构中的一个关键的组成部分。

本文着重对烟风煤管道内的法兰、异形件、风道支吊架以及风道加固肋的设计和加工制作要点展开了详细分析。

关键词：锅炉烟风煤；管道设计；加工制作锅炉烟风煤管道的设计和加工生产关系着电站EPC项目的效益，关系着锅炉热效率的大小，而且还关系着发电厂的经济利益。

因此，烟风煤管道应本着精益求精、符合规范、讲求效益的原则，进行重点设计和加工。

本文重点介绍了锅炉烟风煤管道的设计和加工制作过程的重要环节。

1、法兰法兰的设计和制作过程应具备较好的整体刚度及强度，法兰端面整齐，在进行起吊运输时不会出现永久性变化。

①法兰当中的衔接方法。

法兰之间通常是螺栓连接；不用打开的元件法兰间能采取对焊连接；②法兰和风道的连接手段：风道插进法兰中焊接。

基本要求是：风道插进角钢和槽钢加工的法兰内焊接，风道进入端面和法兰端面之间存有25毫米的间距；风道插入钢板和扁钢生产的法兰内焊接，风道插进端和法兰断面之间存在5毫米的间距；③法兰和风道大小的组合搭配。

风道的外径应比法兰的内径短4-6毫米。

2、风道中异形件的设计与加工制作设计异形件时应根据不同的布置条件，选择最佳形状，使介质通过这些异形件时局部阻力为最小。

以下是几种常见异形件的设计和加工制作要点：①形弯头。

由于布置的原因，风道常采用外削角急转弯头。

设计这个弯头时，需注意的是弯头内侧弯曲半径Rn的取值。

一般取Rn>O.25b。

如果Rn<0.25b，需考虑设导向板；在Rn的取值上，还要考虑Rn的弯曲面处所设的加固肋不要碰土建的粱，加固肋与土建梁之间的净距要符合设计技术规程要求；送风机出口到空预器入口风道上的矩形弯头的一侧通常是接送风机出口的联络风道，检修时，有空预器冲灰水落下，不宜设置导向板。

②吸风口。

吸风口位于风机消音器的入口端，当消音器水平布置时，吸风口的截面与水平面之间的夹角为45°，成夹角边的吸风口边长为2.12倍的a值（a为水平风道的高度值）。

吸风口的端面设有滤网，滤网是由直径为4 mm的镀锌铁丝制作的网格。

网孔为30mm×30 mm。

网格后设500 mm×500 mm的支持格栅，一般用扁钢制作。

③人孔门、放灰孔。

对容易积灰且人员能够进入的大断面风道，均应装设人孔门，其目的是为维修提供方便。

3、风道支吊架（1）支吊架分布：风道内，支吊架的净距通常是6-9米。

布设支吊点时，要让每个支吊点受压均匀布置；风门两头、补偿器两头、装置接口位置，均要装设支吊架。

当变径管两头的管道截面区别很大时，要在变径管最大截面一头安装支吊架，支吊架管道边缘和管道焊接以及法兰边缘间的距离不能短于150毫米。

（2）支吊架模式的确定：支吊架模式的确定，要确保风道可以自由的移动或使风道根据预计要求移动，包含装置接口的端点移动。

（3）支吊架设计和加工要注意的内容：在各支吊架的部位与支吊架型式确定之前，应认真核对风道布置走向和周边的建筑结构与锅炉钢构及邻边的管道和设施，选择合适的支吊点，并注意避免碰撞4、烟风道加固肋加固肋的作用是增加烟风道的整体稳定性，是为防止烟风道的振动失稳而设计的。

设计时既要考虑经济安全性，还要考虑制作方便；一般来讲，适当加大加固肋规格，可减少内撑杆，降低运行阻力，达到既经济又安全的目的。

烟风道加固肋的设计制作要点如下：①道加固肋的布置。

可以先以支吊点为中心向两侧均布排列横向加固肋。

横向加同肋的间距要小于或等于选肋表中的S值。

加固肋边缘与风道上的焊缝之间应留有一定的净距。

加固肋边缘与风道上的法兰边缘之间应留有一定的净距。

若加固肋选用型钢规格较大，净距也要考虑加大。

同一道加同肋，要设在同一个零部件上，不要跨越两个零部件上。

②向加固肋。

纵向加固肋不起加固风道作用，仅作为防止负压道体的横向肋失稳用。

当横向加同肋跨度大于不产生弯扭失稳的最大跨度时，则要设置纵向加固肋。

纵向加固肋应设置在横向加固肋的跨中，不应设在对准内撑杆的位置上。

当横向肋的规格选择好后，需要核算是否加设纵向肋的风道道体有：负压道体的顶面和侧面、正压道体的顶面；③面横向加固。

在停运状况下，正压道体的顶面，由于自重、保温、雪载的作用，当量荷载为负值。

其计算失稳用的横向肋设计荷载为负值，所以要核算在不运行状态下，正压道体的顶面横向加固肋是否失稳。

负压道体不采用扁钢作横向肋。

这是因为扁钢的自由翼缘在向力的作用下容易失稳。

直焊式的风道只能选择刚接加固肋，否则风道角侧处易开裂。

5、烟风煤管道加工制作要点锅炉烟风煤管道制作安装方法5.1烟风煤管道制作5.11圆型管道作业方法和内容：制作程序：铺板→放样→下料→卷板→组合→焊接→质量检验下料：展开周长=（外径-板厚）×π下料前首先找直角，利用"勾三股四弦五"方法，划线后应通过量取对角线核对，对角线误差不允许超过±5mm，周长偏差不允许超过±3mm。

在卷制前应打坡口，角度为30°～35°，并留有1～2mm钝边。

卷板：卷制前应沿板宽方向压弯。

卷板时应有专人操作卷板机，保证弧度和圆度。

卷制后的钢管应从不同方向校对，椭圆度不超过8D/1000（D-外径），纵向焊缝对口错边量不超过0.1S（S为板厚），卷制直径大于1500mm时，应在平台对正纵口，并固定临时支撑。

组合：组合时接口处不得有氧化铁，对口间隙1～3mm,环向对口错边0.2s（s-板厚）。

若错口严重，不得强力对正，应调正后重新进行。

管内支撑距焊口应大于30mm。

相邻两纵向焊缝要求错开100mm以上。

不允许出现十字接口，管道直线度不大于6mm。

制作弯头时角度允许偏差±1°30′，弯曲半径允许偏差±2R/1000（R--弯曲半径）。

5.12方形管道作业方法和内容：制作程序：铺板→放样→下料→卷板→组合→焊接→质量检验下料时都采用"勾三股四弦五"法找直角，每片下料边长允许偏差为±3mm，对角线允许偏差±5mm，对板时应先打坡口，坡口角度为30～50度，并留有1～2mm钝边，若人工切割坡口时应使用角向砂轮磨光，坡口角度一致，板边应清理氧化铁，不得有毛刺。

组合：组合时接口处不得有氧化铁，边长允许偏差±4mm，对角线允许偏差±8mm，方筒体直线度不大于6mm，对口错边量不大于0.1S，表面平度不大于5mm。

对口时不得出现"十字"接口，加固筋与筒壁之间垂直度不大于2mm。

相邻两加固筋之间间距允许偏差为±5mm，矩形弯头角度允许偏差±1°30′，弯曲半径偏差2R/1000。

5.13方圆节制作的方法：方圆节制作按图放样找出素线进行划线下料，在凿制过程中方圆节的每道素线凿制，应做一个V字形胎具，把料放在胎上压住每道素线用大锤或专用工具打在上面，凿出方圆形，量出方口和圆口是否符合要求，再进行下一道工序的制作组合、焊接成形。

5.14管道连接法兰的作业方法及工艺要求管道之间用法兰连接，法兰作业方法如下：槽钢法兰：量对角调直-下料-制作-焊接-划线打眼-与管道相连（方形管道）。

扁钢法兰：划线-下料-拼接（车圆）-划线打眼-打平-与管道相连（圆形管道）。

角钢法兰：有的角钢法兰可用卷板机卷制而成，采用两个角钢点焊后再进行卷制，卷制过程中用样板找圆，找出圆底再进行焊接，其椭圆度符合验标，然后进行划线打眼，最后与管连接。

法兰制作工艺要求：需用钢板下圆形料时，与方形管道要求相同。

应将氧化铁清理干净，若处理不掉使用角向砂轮磨光。

圆环与管道不垂直度不大于2mm，严格按图纸要求的焊接位置、焊接形式、焊接高度进行焊接。

预防焊接变形，在法兰联接时，若圆度、不平行度严重超标或间隙过大时不得强行对接、焊接，修改后方可焊接。

5.15制作组合的工艺要求所有制作件都必须按照图纸的设计要求进行施工。

具体部件放样时，如发现放样尺寸与图纸尺寸不符，与技术人员协商，以正确尺寸为准。

组合拼接环形法兰，宽度要一致、平整、剔除毛刺，钻孔时要使上下部件联接准确无误。

组合方圆节要严格按图纸施工，弧度要均匀一致，尺寸要符合图纸要求。

制作件要求外形美观，氧化铁、药皮、飞溅、焊瘤等清理干净，管道内外无杂物。

所有材料均应符合设计，否则应有设计变更手续。

设备和法兰螺栓孔，应采用机械加工，不得任意用火焰切割。

组合焊口应预留在便于施工和焊接的部位。

组件应有足够的刚度，必要时做临时加固，临时吊点焊接牢固，并具有足够的承载能力。

5.16焊接工艺要求焊接前必须将焊口两侧各不小于30mm范围内的铁锈、污垢、油污、氧化铁等清理干净，使其露出金属光泽。

焊接时尽量在平焊位置进行焊接，一个焊缝不允许有间断。

对于多层焊，各层引弧和熄弧的地方要相互错开。

焊缝的外观检查：焊缝高度严格按图纸要求，不得不足或过高。

咬边要求：深度≤0.5mm，总长度≤40mm。

焊缝及热影响区表面不允许出现裂纹（如出现必须割形、打坡口、重焊）、砂眼、未熔和、熔瘤等。

焊缝内不允许出现气孔、夹渣，不得有漏焊等缺陷。

进行验收时，焊口必须做渗油试验。

5.2 烟风煤管道安装措施5.21部件的组合部件的组合是在钢架尺寸及吊车能力允许的情况下安排的，部件组合的目的是为了减少高空作业量，加快安装进度，保证安全性，使产品质量容易保证。

但有些个别的部件外形尺寸和重量大，考虑吊车的能力，需要把部件分段制作吊装或者散片吊装，以保证吊装顺利进行。

部件的组合焊口应做渗油检查。

5.22部件的吊装部件的吊装应根据施工图纸及锅炉钢架吊装顺序和进度进行安排。

因为烟风煤系统的部件外形尺寸较大，如果钢架吊装完，烟风煤系统部件就不能或不容易吊装就位，给安装造成困难，延长施工时间、消耗劳动力，所以部分部件应在钢架吊装过程中及时吊挂就位。

等具备条件时，可利用倒链或卷扬机等进行部件组合安装。

安装之前应校核设备接口尺寸，并打出部件安装定位基准，依次安装。

以保证施工图纸安装尺寸的要求，避免安装累积误差过大，不能与设备联通。

支吊架安装：随同部件就位后，根据图纸设计要求进行支吊架安装。

为防止钢丝绳长期吊挂出现钢丝绳断裂等问题，根据锅炉钢架平台位置设置临时支架或临时吊架。

吊装部件的吊挂钢丝绳在安装过程中不得随意摘除，工作未完必须摘除时，必须经技术人员同意并采取相应措施。

无吊挂钢丝绳的部件必须待安装焊口按要求焊接完后方可摘钩。

安装组合用的吊耳尺寸，按起重专业给定的规格制作，吊点的焊接位置由起重技术人员定，吊挂点由技术人员根据部件在图纸中安装的位置确定。