鍋爐膜式壁成排彎工藝改進

杜宗偉 聶真真

（泰山集團股份有限公司，山東 泰安271000）

0 引言

膜式壁是目前鍋爐上應用比較廣泛的結構形式。在膜式壁制作過程中成排彎則是主要工序之一，該工序除將彎曲半徑、彎曲位置是否符圖符樣作為質量控制點外，按照JB/T5255《焊制鰭片管（屏）技術條件》要求管屏成排彎后應逐根進行通球試驗，通球試驗是否合格直接影響管屏的外觀質量及鍋爐運行質量。我公司使用的臥式管屏彎曲機MWP1600 彎管輥輪為光輥， 不帶有像單根彎管機模具那樣的反變形槽， 雖然以前我們在管屏兩側加輔助管或輔助扁鋼來減小橢圓度，成排彎后管屏最外側彎曲段兩支鋼管橢圓度還是全部超標，通球試驗不合格。 為滿足標準要求，必須割除輔助管或輔助扁鋼后再對最外側兩支鋼管彎曲處熱矯后模具復樣，這種制作工藝既浪費了材料（主要為輔助管、輔助扁鋼、氣體、砂輪片、拋光片及焊材），又加長了制作周期，且影響了外觀質量。

1 膜式壁制作工藝流程簡介

鋼管、扁鋼按照相關標準入廠驗收合格后，按照拼排方案要求下料、校直、管子拋光除銹、扁鋼精整、按拼排方案焊接、管屏校正、成排彎、通球、水壓試驗等項工作。 其制作主要工藝流程如下：

材料驗收—下料—校直—管子拋光除銹、扁鋼精整—按拼排方案焊接—管屏校正—成排彎劃線—成排彎—去除輔助管或輔助扁鋼—通球試驗—放樣—劃凈料線—水壓試驗—去毛料—漆包

我廠制作的產品，其膜式壁常用鋼管的規格為Φ51*4 和Φ60*4，彎曲半徑R=300mm，按照JB/T1611《鍋爐管子制造技術條件》中相關要求通球直徑db=0.90d，即Φ51*4 管子通球直徑為Φ38.7mm，Φ60*4管子通球直徑為Φ46.8mm。 按照上述工藝流程制作的膜式壁，最外側兩根管子最大通球直徑分別為Φ36.5 和Φ44mm， 不符合相關標準要求的通球直徑。 成排彎后必須要增加一道熱矯模具修復工序。 按此工藝流程制作的膜式壁既浪費了材料（主要為輔助管、輔助扁鋼、氣體、砂輪片、拋光片及焊材），又加長了制作周期，且影響了外觀質量。

2 成排彎工藝改進

我們通過對膜式壁成排彎彎曲過程跟蹤觀察，分析研究后發現最外側兩根管子橢圓度之所以超標，是因為管屏在彎曲過程中受光輥擠壓，兩側管子隨意向兩側延伸，且兩側沒有阻止管子變形的約束力，而中間管子之所以橢圓度不超標，正是因為扁鋼在兩管子之間起到了抗變形的作用。綜上所述，我們對彎管光輥進行了工藝改進，增加了擋環裝置，結構如圖1 所示。

圖1 中所示，在原彎管光輥上兩端各新加一個擋環，兩擋環用3個螺桿連接。彎曲管屏時，由于管屏寬度是變化的，通過調節螺桿來調節兩擋環位置，以便限制管屏彎曲時兩側管子向兩側變形延伸。 按照此種方法操作后，各種寬度的管屏成排彎后最外側兩根管子通球試驗全部合格。 具體操作示意圖如圖2。

圖2 管屏成排彎示意圖

3 優點及操作要領

3.1 擋環裝置優點

首先，擋環裝置結構簡單，操作方便。擋環用厚鋼板數控下料后在其環面上加工腰形孔，易調節螺桿。 螺桿采用梯形螺紋，強度高，調節螺距大。

其次，用螺桿固定拉緊后，擋環裝置不會產生明顯的向外移動，保證了對彎曲處最外側管子變形的約束。

3.2 操作要領

進行操作時，先將管屏放平，管屏與光輥軸向垂直。 然后，擋環必須與光輥垂直，最后，三螺桿均布擋環上拉緊固定，如圖2 所示。

4 經濟效益

以QXL70MW 鍋爐為例：每臺鍋爐節省Φ60*4 鋼管約460 公斤，δ8（δ10）鋼板約300 公斤，加上焊材、氧氣、丙烯、砂輪片、拋光片等合計約4000 元。 如果年生產此類鍋爐產品30 臺， 可節約資金約12 萬元，產生的經濟效益明顯。

5 結束語

改進后的管屏彎曲機已經投入使用，膜式壁成排彎不需要再焊輔助管或輔助扁鋼，彎制成型后也不需要再進行修整。 成排彎后通球合格率100%。 這既節約了材料，又縮短了制作周期，且外表美觀。

［1］聞邦椿.機械設計手冊[M].5 版.北京：機械工業出版社，2010.

［2］孟少農.機械加工工藝手冊[M].北京：機械工業出版社，1995.