鍋爐膜式水冷壁制造過程中的質量控制

摘 ?要：膜式壁制造出現的質量問題一直困擾鍋爐制造廠家，現介紹本公司在鍋爐膜式壁質量控制方面的經驗，對質量問題的產生原因進行了分析，為鍋爐膜式水冷壁制造的質量控制提高科學信息。

前言

隨著我國能源消耗需求不斷上升，鍋爐設計時，普遍選用膜式壁型式。膜式壁具有增大幅射受熱面，熱能利用率高，易于檢修等優點。而膜式水冷壁的制造過程分為膜式水冷壁管排制造、組裝及彎制等方面。本文就膜式水冷壁制造的質量控制進行詳細介紹。

1.膜式水冷壁制造選材控制

膜式壁的管子應符合GB3087 《低中壓鍋爐用無縫鋼管》和 GB 5310《高壓鍋爐用無縫鋼管》中的規定，表面不可有油污、銹蝕等， 除銹后應露出金屬光澤。管子對接焊口必須無損探傷， 焊縫余高應磨平。焊制膜式壁的扁鋼表面不允許有銹蝕、油污等，必須用扁鋼精整機校平直、無裂邊、無毛刺[1]。保證管子的拼接長度及部位都應該符合圖紙、相關工藝文件的要求，并需要開展水壓試驗，采取抽測或者是全測管子外徑DW來確定范圍，做好存放工作。通常在焊制膜式璧時所使用的扁鋼技術要求較高，其扁鋼的表面不能夠出現有銹蝕和油污等情況，還需要對冷軋或冷拔狀態的扁鋼采取熱處理措施。其中，所使用的扁鋼其整體必須是平直和無裂邊、無毛刺的狀態，并需要定期檢查精整過程中的扁鋼的尺寸。同時，在對扁鋼進行精整之后，再全面積極測量管子的外徑范圍，并將其分別存放在不同的地方，再在后面與管子進行焊接。

制造膜式水冷璧使用的主要設備包括了下料生產線、自動接管機、焊縫余高磨平機、扁鋼精整切斷機、砂輪除銹機、膜式壁焊機、埋弧自動焊機、龍門氣割機、液壓成排彎管機等。在所有的設備中，膜式璧焊機和液壓成排彎機是兩種關鍵的設備。其中，通過采用型號為MHQ3200的自行制造的膜式璧焊機，應用混合氣體保護焊。該設備具有下列幾個特點：①焊制管排的寬度大約為3200mm，焊接過程中所使用的時間少，速度較快，并且能夠很好的控制焊接出現變形的情況，成形的質量較好。②通過設置回轉軌道，并將焊接好的一些小單元的自動回轉進行拼排，能夠保證焊接的效率。③通過將上部機頭的高度抬升到135mm，焊接彎管的垂直高度應該小于135mm，保證門孔彎管和拼排時抬起的上部機頭能夠越過彎管部門再進行繼續焊接，這樣能夠有效解決以前使用膜式璧焊機焊接帶彎管的管排時需要進行調頭兩次焊接和彎頭兩側中有一段焊接不到的問題，這樣不但能夠將焊接的速度提高，而且還能夠有效減少焊接的工作量。該設備的這幾個特點有效改善了膜式璧在生產過程中出現“卡脖”的問題。

應用的液壓成排彎管機的成排彎寬度一般為1600mm，其在操作的過程中非常簡單，能夠更好的控制排彎的彎曲半徑，且在彎管之后的橢圓幅度較小，這樣便不容易出現壓扁的現象。同時，能夠保障管子的彎頭彎曲的起點位置更加準確，從而將兩彎之間的直段長度控制在合理的范圍內。

2.膜式水冷壁制造過程控制

我公司制造膜式水冷壁流程如下：①對門孔處彎管先彎制后拼排，該方法與傳統管排上割孔再接彎管比，能提高安裝效率、管的利用率、無須探傷檢測。②對彎管垂直高度小于135mm門孔彎管與其它管排的拼排，在膜式壁焊機上進行，對于大于135mm門孔彎管用埋弧自動焊。③對需成排彎制的管排，其寬度> 1600mm 要分片成排彎，之后再通過埋弧自動焊拼成大排。④不合格的焊縫用碳弧氣刨[2]，如圖1。

膜式水冷壁的制造先將鋼管和扁鋼焊接成若干個小單元，再組焊成膜式水冷壁管排，按管子和扁鋼的拼排形式分為：①兩邊都帶扁鋼;②單邊帶扁鋼;③兩邊都不帶扁鋼的小單元。從我廠生產經驗說明一下膜式水冷壁的分片及拼排過程。

（1）分片組焊：為減輕工作量，提高效率，根據每片直管和彎管排列情況，分直管管組和彎管管組在焊機上分別焊接，再按排列順序拼成各片管排。（2）成排彎制：用液壓成排彎管機對膜式壁進行成排彎制。彎曲區

膜式璧在制造的過程中應該做好下列內容控制：首先，需要保證原材料的材質書、牌號和規格均符合規定的標準;其次，合理控制扁鋼精整之后的寬度;再次，應該準確把握管子的端部加工、焊材和試件在拼接中的質量，優化控制焊縫的質量，盡量保證焊縫無損探傷，并需要做好水壓試驗;再次，采用砂輪對膜式璧焊接過程進行除銹，合理控制焊材的質量，保證焊縫成型的質量;最后，做好膜式璧的管子節距、長度、寬度和對角線的距離控制，避免出現較大的偏差情況。全面控制好橫向的彎曲度、旁彎度和水壓試驗，以此保證膜式璧制造過程的質量。

3.膜式水冷壁制造過程質量保證

膜式水冷壁制造要有一整套質量保證體系，明確質量控制點，要把質量控制貫穿在整個制造過程，特別在選材，及加工過程控制方面。同時還有在制造過程中進行全面檢查，各個環節和加工工序都要嚴格滿足相關標準要求，需要經過完善的檢測手段進行全面的質量評估。

參考文獻：

[1]李長陽，現場安裝膜式水冷壁焊接質量的控制，化工建設工程，2002，25（2），22-23.

[2]龔德平，膜式壁在制造中的壓痕問題與原因分析，能源研究與管理， 2019，4，48-50.

[3]張華波，劉恩芳，李麗，鍋爐膜式水冷壁的制造技術和質量保證，發電設備，1999，1，8-11.

通訊作者： 高軍， 工程師，E-mail：16912394@qq.com