鍋爐鋼結(jié)構(gòu)制造工藝的應用分析.doc

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鍋爐鋼結(jié)構(gòu)制造工藝的應用分析 在對電站的建設(shè)和改造工程中的核心組成部分都是鍋爐鋼結(jié)構(gòu)的制造。因為鍋爐鋼結(jié)構(gòu)是鍋爐的受力部件，結(jié)構(gòu)受力復雜，桿件和節(jié)點形式眾多，所以其質(zhì)量直接影響鍋爐整體的使用性能和使用壽命。目前雖然鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)在不斷進步，但是在制造和運用過程中，仍然存在很多影響了電站鍋爐電力生產(chǎn)的可持續(xù)性原則的問題。為了使鋼結(jié)構(gòu)性能正常發(fā)揮，提高鍋爐的使用壽命。本文簡單闡述了鍋爐鋼結(jié)構(gòu)制造工藝的技術(shù)應用問題。 隨著我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展和先進工業(yè)科技技術(shù)的逐漸成熟，我國鍋爐鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)已經(jīng)邁入成熟穩(wěn)定發(fā)展階段，但是與國際水平還存在一定差距。隨著未來社會用電需求量持續(xù)增多，發(fā)電廠的規(guī)模不斷的加大，鍋爐鋼結(jié)構(gòu)制造的工藝技術(shù)必須與時俱進。1.傳統(tǒng)鍋爐運行存在的弊端 鍋爐系統(tǒng)是現(xiàn)代電力工業(yè)生產(chǎn)的重要設(shè)備。對于火力發(fā)電廠而言，鍋爐的工作水平均起到了決定性的作用。在實際生產(chǎn)應用中，鍋爐常會因為人員操作的影響導致電力生產(chǎn)間斷，從而造成經(jīng)濟損失。1.1.耗損嚴重 鍋爐的效率體現(xiàn)了鍋爐能量轉(zhuǎn)化高低的程度，由于工業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級，客戶對電力產(chǎn)品質(zhì)量的要求更加嚴格。因缺乏專業(yè)的理論知識，工作人員操作不規(guī)范，使原料燃燒的熱能產(chǎn)量達不到期望值，致使熱耗損偏大。耗能的偏大既增加發(fā)電成本給企業(yè)帶來經(jīng)濟損失，也不利于節(jié)約能源。1.2.結(jié)構(gòu)受損 火力發(fā)電在我國各種發(fā)電形式中占很大部分，其原理是運用燃煤、垃圾、生物質(zhì)等原料在鍋爐內(nèi)充分燃燒產(chǎn)生熱能，通過把水加熱為水蒸氣推動汽輪機做功的一種發(fā)電方式。如果鍋爐在燃燒過程中因技術(shù)和物資等方面的限制使鍋爐支撐體系達不到設(shè)計要求，就會導致鍋爐結(jié)構(gòu)受損程度，從而減弱其內(nèi)部的燃燒性能。如：爐膛內(nèi)鋼結(jié)構(gòu)應用少，鋼結(jié)構(gòu)因為驟冷驟熱而性能改變，無法承受高溫刺激而損壞爐膛結(jié)構(gòu)。1.3.人員不足 鍋爐系統(tǒng)是一個復雜龐大的系統(tǒng)。為了能夠保證良好的發(fā)電，工作人員就應該熟練掌握鍋爐的各項性能和具體的操作步驟。建立培訓體系是企業(yè)培養(yǎng)人才的良好方式，也是帶動電力生產(chǎn)活動持續(xù)進行的保障。在一些中小型規(guī)模的火電廠中由于人力資源不足而降低現(xiàn)場作業(yè)的效率的事情常有發(fā)生，再加上部分單位不科學的培訓方法也阻礙了發(fā)電的順利進行。2.鍋爐鋼結(jié)構(gòu)制造的前期準備 鍋爐鋼結(jié)構(gòu)是鍋爐的核心部件，其結(jié)構(gòu)部件必須承受鍋爐本身的負荷，同時也必須考慮到外界客觀環(huán)境以及其他附加需求荷載等等。所以，在火電站建設(shè)初期就需加強鍋爐鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)化改造，全面升級鍋爐設(shè)備組裝后的功能。前期準備是鋼結(jié)構(gòu)制作的必要條件，通過對鍋爐鋼結(jié)構(gòu)材料的質(zhì)量檢查或者結(jié)構(gòu)性能測試可以有效的指導組裝設(shè)計人員，深化優(yōu)化方案，制定更加合理的安裝步驟和工藝流程。2.1.選材 鋼結(jié)構(gòu)制造是一個系統(tǒng)工程，選擇合適的鋼材是保證鍋爐結(jié)構(gòu)性能的基本要求，材料的強度性能必須符合國家及行業(yè)相關(guān)標準，比如鍋爐使用型號和性能等。有了以上基礎(chǔ)，設(shè)計人員才能根據(jù)要求，采用力學特點、化學成分等相匹配的鋼材，充分體現(xiàn)鍋爐結(jié)構(gòu)承載能力，為鍋爐設(shè)備的生產(chǎn)操作創(chuàng)造條件。2.2.試驗 實驗是對于選材的補充，是為了檢測出不同型號鋼材的性能，是對鋼結(jié)構(gòu)基本性能確保的一個完善。對于用材的實驗目的就在于發(fā)現(xiàn)其性能缺陷，判斷其是否符合鍋爐設(shè)備的結(jié)構(gòu)特性，從而及時進行更換和調(diào)整。電力行業(yè)標準規(guī)定，鍋爐焊接使用的鋼材都要接受復試驗收來發(fā)現(xiàn)鋼材的性能缺陷，提前換用高性能鋼材進行組合制造。3.鋼結(jié)構(gòu)拼接的技術(shù)要點 對于鍋爐而言，理論上施工人員要盡可能一次性完全組裝成套結(jié)構(gòu)，制造要盡可能的避免拼接或者減少拼接，必須拼接的地方要保證其拼接性能符合行業(yè)標準。若鍋爐設(shè)備鋼結(jié)構(gòu)制造必須拼接處理，則要在行業(yè)標準的前提下注意相關(guān)事項且選用合適的拼接技術(shù)。拼接技術(shù)主要有開坡技術(shù)，焊縫技術(shù)和對稱技術(shù)等方面。3.1.開坡技術(shù) 開坡技術(shù)是焊接技術(shù)的前期處理，鍋爐鋼結(jié)構(gòu)制造的主要材料大多應用結(jié)構(gòu)性能良好的型鋼。制造工藝里添加開坡技術(shù)的具體方法是將型鋼維持在合適的坡面度，這樣既方便后期的焊接處理，又能夠保持鋼結(jié)構(gòu)原有性能。3.2.焊縫技術(shù) 焊縫技術(shù)是拼接的主要技術(shù)之一，鋼結(jié)構(gòu)焊接縫隙的大小是衡量技術(shù)標準的關(guān)鍵。焊縫過大易造成瞬間性斷裂問題，使鍋爐燃燒利用面臨著潛在的安全隱患。另外在拼接時，要按照圖紙施工，認真排料，保證焊縫間距不能太過集，要大于行業(yè)標準要求的200毫米。另外，在柱、梁或板梁上的拼接焊縫與托架或者隔板之間的焊縫錯開應至少100毫米。3.3.對稱技術(shù) 對稱技術(shù)是根據(jù)力學的受力均衡性原理。為防止鋼結(jié)構(gòu)荷載過大而引起變形，可以采用對稱技術(shù)通過對拼接位置用加強板加固來增強其抗裂性能。例如，在型鋼拼接部位裝焊以標準要求規(guī)格尺寸的加強板。由于裝焊加強板增加了鍋爐設(shè)備的自重力，焊接時保證加強板的裝配位置對稱，可以使鋼結(jié)構(gòu)均衡地承受重力荷載。4.鋼結(jié)構(gòu)裝配的技術(shù)要點 鋼結(jié)構(gòu)的裝配就是將做好的鋼結(jié)構(gòu)同鍋爐設(shè)備進行連接，使其起到必要的支撐作用。 在鍋爐鋼結(jié)構(gòu)的裝配過程中，裝配工序要按照制造工藝方案來設(shè)定，從而確定裝配順序和裝配技術(shù)。鋼結(jié)構(gòu)裝配工藝過程要從前中后三個階段進行控制。4.1.裝配前 鍋爐鋼結(jié)構(gòu)裝配工藝設(shè)計是一個系統(tǒng)性的流程。首先，在裝配前要對已經(jīng)制造成形的小型結(jié)構(gòu)進行校驗測量和測試處理，避免出現(xiàn)其結(jié)構(gòu)性能與鍋爐設(shè)備不相配套的情況。其次，工作人員要對鋼結(jié)構(gòu)精細化處理并進行必要的清理。即裝配前要清除干凈待焊處的細小雜質(zhì)、油污和鐵銹等，確保在裝配過程中間隙最小化。4.2.裝配中 在整個的組裝過程中，裝配質(zhì)量決定了鍋爐設(shè)備外在的使用性能。因此裝配過程是執(zhí)行鋼結(jié)構(gòu)制造方案的關(guān)鍵，所以裝配過程要嚴格按照工藝方案進行。首先進行組裝。施工人員要注意組合件中相鄰零件上的拼接焊縫要錯開一定的距離；必須在平臺或等高定位架上進行梁和柱的裝配；還要注意型鋼的長度，包括允許拼接的接頭數(shù)和最短拼接長度。其次的步驟是固定。裝配時應進行型鋼的可靠性固定。注意斷面尺寸符合圖紙和標準要求后才能裝焊工藝支撐，做完后繼續(xù)此步驟調(diào)試各種重要的參數(shù)指標直到符合標準。4.3.裝配后 完成鍋爐鋼結(jié)構(gòu)裝配還需進行必要的結(jié)構(gòu)維護和調(diào)試來確保鍋爐系統(tǒng)的正常運行，確保鋼結(jié)構(gòu)的性能最優(yōu)。首先工作人員要在特定條件下啟動鍋爐進行調(diào)試，觀察鋼結(jié)構(gòu)是否處于穩(wěn)定的狀態(tài)，有異常情況則需檢查裝配構(gòu)件的組合程度。其次工作人員要定期檢查維護鋼結(jié)構(gòu)維護。如果出現(xiàn)焊縫連接異常問題需及時維修處理。 鋼結(jié)構(gòu)是鍋爐設(shè)備的核心構(gòu)成，制造工藝技術(shù)是保證其結(jié)構(gòu)性能的重要條件。因其制造有多個環(huán)節(jié)構(gòu)成，因此制造過程中必須根據(jù)要求將各模塊內(nèi)容做到標準化。同時要建立健全制造過程中的質(zhì)量監(jiān)督機制，這樣才能及時發(fā)現(xiàn)鍋爐燃燒過程中的抗裂、抗溫、抗變形等問題，又能保證鍋爐高效和安全的工作。 第 5 頁 共 5 頁