電站鍋爐鋼結構雙腹大板梁制作技術

摘要：本文對電站鍋爐鋼結構雙腹大板梁制作技術進行探究。

關鍵詞：鋼結構；大板梁；制作

前言

超臨界鍋爐鋼結構頂部汽包主要承重部件為雙腹板大板梁結構，雙腹板大板梁分為上下結構，上部分左中右三段，下部為一個整體，上下疊合面通過高強螺栓連接，連接面之間間隙控制在1mm之內，要求整體上繞，雙腹大板梁尺寸大、重量重，鉆孔數量多，焊接變形控制難度大。

1工程概況

某電站超臨界鍋爐鋼結構主要承重大板梁為雙腹板上、下疊合式結構，大板梁上部分為左、中、右三段，大板梁下部為一整體結構，上、下疊合面采用高強螺栓連接。雙腹板上部規格為：高度3900mm寬度為2100mm，長度為30410mm（8170+14070+8710）；雙腹板下部規格為：高度3950mm寬度為900mm，長度為30650mm，材質為Q345B。

2工程特點

2.1、主大板梁DL-1為雙腹梁結構，單根規格、重量較大，分為上下疊梁兩大部分。其中上疊梁分為三段，中間通過T60法蘭連接；下疊梁為兩根單獨的H型鋼，中間通過連接板組成一個整體。

2.2、主大板梁的上下疊梁通過中間的四塊疊合板進行連接，其疊合板鉆孔量約為2210個，采用高強螺栓孔連接，尺寸精度要求高。

2.3、大板梁均為雙腹梁結構，要求整體上繞15mm，雙腹大板梁翼板與腹板為全焊透結構，組對焊接難度大，焊接防變形要求高。

3.施工程序及施工方法

3.1、原材料入廠檢驗

厚度δ≥60mm的鋼板必須采購正火板，且逐張進行100%的超聲波探傷，驗收標準按JB/T4730-2005，鋼板質量等級為Ⅲ級合格。大板梁圖紙中材質為SM490BN的材料，也需采購正火板。

4材料進料

大板梁所有（包括翼板、腹板、疊合板、端頭角鋼）原材料入廠檢驗合格后，材料進入車間前要進行噴砂除銹，噴砂等級Sa2.5級，摩擦表面的摩擦系數大于等于0.45，其中疊合板表面的摩擦系數大于等于0.45。噴砂后噴一道防銹底漆，其中疊合板、法蘭連接板不得油漆，以及高強螺栓孔群300mm范圍內不得噴油漆，底漆為環氧酯鐵紅底漆，漆膜厚度不小于15um。

5大板梁主體翼板的下料及拼焊

主材上下翼板寬度方向按0～+1mm下料，長度方向加100mm余量。對于不同厚度大板梁翼板拼接時，嚴格按圖紙進行分段和會簽圖拼接，同時注意不同鋼板厚度的拼接錯口位置。板條拼接：當不同規格的板梁翼板進行拼板焊接時，保證翼板以一面對齊，且對齊面與腹板相焊處的對接焊縫需打磨平整，保證平面度為1mm。翼板在拼板時必須注意板條的拼接方向，在拼板時會簽圖的左側對應大廠房的西側。拼板焊接：在拼焊t140的大板梁翼板時，板梁應各焊制規格為300X800的產品試板1塊。該產品試板應隨t140的大板梁翼板同時探傷、同爐熱處理。厚度100mm以上的鋼板在拼接前，坡口加工前應對其邊緣2倍板厚加30mm范圍的內進行100%的超聲波檢測，防止夾層或疏松等缺陷的存在。探傷標準執行JB/T4730-2005，Ⅰ級合格。在拼接焊縫去掉引弧板熄弧板后必須將對接焊縫端面打磨平整，并作磁粉檢查。

6、大板梁單個疊梁主體腹板的下料及拼焊

將熱處理后的板梁腹板放到已經搭設好的平臺上，平臺平面度偏差不得超過3mm，若板梁腹板存在局部變形要先用火焰進行矯正。大板梁腹板與疊合板側切割的直線度必須保證0.5mm，另一側切出上拱15mm，其中上疊梁三段腹板需點焊成一整體放樣凈料切割，左右兩段長度加2mm余量，中段長度加3mm余量。在腹板寬度方向上，上下疊梁腹板整體加2mm余量切割。

7、大板梁上疊梁整體施工流程

7.1上疊梁單段單根腹板與疊合板的組對

先將一條腹板（T=30/40）吊于組對平臺上，水平面調整固定好后，再將疊合板按圖尺寸組對于腹板上，并進行點焊加固，組對疊合板時不得留有間隙。輔大板梁的腹板與下翼板的組對根據主板梁上疊梁組對，提前組對T形鋼，其腹板與下翼板角焊縫采用雙面坡口，全焊透結構。

7.2上疊梁單段單根腹板與疊合板的焊接

疊合板與腹板的焊縫為雙面坡口反面清根進行焊接，第一遍焊1/3后，進行翻轉清根，每條焊縫每次只焊1/3，共焊3次，疊合板處的焊接，可采用反變形進行焊接和矯形，疊合板最終平面度在1mm內。

7.3上疊梁單段雙腹板T形鋼及筋板與翼板的組對

首先搭建一組對平臺，將T140X2100X8170（14070）的板吊于平臺上，其次在翼上均勻點焊上對稱三角板，以便于腹板的定位與加固焊接。兩T形鋼組對完后，再將中間的筋板組對與兩腹板間。同時對兩腹板內與翼板的主角焊縫進行焊接2～3遍，對兩腹板內部的筋板與翼板的角焊縫提前焊完，筋板擋住主角焊縫處提前焊接完。

7.3上疊梁單段雙腹板、筋板與翼板的焊接

雙腹板及內部筋板與翼板焊接順序為：第一步，雙腹板組對于翼板后，采用CO2在雙腹板間對腹板與翼板間的角焊縫進行打底焊接二遍，焊角不小于10mm；第二步，將雙腹梁平放于平臺上，其中T40的腹板在上，對T40的腹板進行埋弧焊接二到三遍，同時對內部T30腹板與翼板角焊縫焊至一半，對雙腹板內的筋板進行焊接；第三步，將雙腹梁進行翻轉，T30的腹板在上，對T30的腹板進行清根和埋弧焊接，同時對內部T40的腹板與翼板角焊縫進行焊滿，對內部筋板角焊縫進行焊接；第四步，再將雙腹梁進行翻轉，T40的腹板在上，對T40的腹板進行滿焊，同時對內部T30腹板與翼板進行滿焊。

7.4上疊梁中雙腹梁兩端齊頭、開坡口，左右兩段雙腹梁與中段連接處齊頭、開坡口對已組焊完的單段單根雙腹梁所有尺寸檢測合格后，中段雙腹梁兩端法蘭板長度偏差均按+1mm齊頭切割，左右兩段長度偏差按+5mm齊頭，其與中段連接處齊頭，與兩端法蘭板處暫不齊頭。

7.5上疊梁三段雙腹梁整體臥式組裝中間法蘭板及法蘭板全位置焊接上疊梁單段雙腹梁法蘭端板組焊合格后，需搭建一試裝平臺，將三段雙腹梁臥式試裝在一起。其平臺的搭建規格為4X31X1米，平臺的平面度需用水平儀調平，偏差不大于2mm。試裝平臺搭好后，將三段雙腹梁分別吊于平臺上，其中各段雙腹梁T40的腹板朝上，中間法蘭連接處留出大于150mm的間隙。三段雙腹梁吊于平臺后，分別對疊合板的直線度、平面度、整體的彎曲、扭曲和上拱進行檢測。

7.6上疊梁三段雙腹梁整體組焊輔梁配件法蘭板和蓋板

上疊梁三段雙腹梁中段處的法蘭端板每側焊縫焊接1/3后，可對輔梁的配件法蘭及翼板上的蓋板進行號線組對。

7.7上疊梁三段雙腹梁拆開分別對翼板鉆孔及與下疊梁整體預裝

上疊梁雙腹梁整體組焊輔梁配件法蘭后，對三段分別拆開，拆開后對單段雙腹梁的上翼板和蓋板進行鉆孔。拆開后也為與下疊梁整體預裝做準備，與下疊梁整體預裝，主要檢查上下雙腹疊梁疊合板的間隙及上疊梁整體長度尺寸。

8大板梁下疊梁整體施工流程

8.1下疊梁單根翼板、腹板和疊合板的組對

組對平臺搭建好后，先將一條腹板放置于組對平臺上，進行超平，并預拱8mm。

8.2下疊梁單根翼板、腹板和疊合板主角焊縫的焊接

動焊進行焊接，每條焊縫焊接1/3后翻轉，共焊3次，其焊接坡口形式與上疊梁一致。對單個翼板、腹板和疊合板組對的H型鋼焊完后，對上拱和疊合板的直線度進行矯形。

8.3下疊梁單根疊梁筋板與腹板的組對與焊接

下疊梁單根H型鋼主角焊縫焊完后，并對其進行矯形，疊合板處的平面度需控制在0.5mm內。下疊梁單根腹板組對筋板號線時，必須保證兩筋板之間的距離，偏差不得大于1mm，下疊梁每根腹板組對筋板的尺寸必須一致，才能保證兩根疊梁的螺栓連接。

8.4下疊梁兩根疊梁的整體試裝

下疊梁單根疊梁筋板組焊完后，對兩根疊梁進行整體試裝，試裝后檢測兩疊合板的平面度、整體的彎曲、扭曲及上拱。若有尺寸不合格，則需進行矯形，為與上疊梁的整體預裝做好準備。

9大板梁出車間的最終檢驗

大板梁腹板、翼板焊道位置、上下左右方向、接口尺寸必須與哈鍋設計處確認的大板梁會簽圖一致。大板梁的整體上撓度偏差≤15mm，不得有向下的撓度。大板梁的整體彎曲、扭曲、旁彎不得超過5mm。腹板中高強螺栓連接部位平面度偏差不超過1mm/m，其它部位平面度偏差不超過3mm/m。

作者簡介：季書耘（1972.10--）；性別：男，籍貫：江蘇省淮安市，學歷：本科，畢業于中央黨校；現有職稱：中級工程師；研究方向：項目管理.