试论锅炉钢结构制造过程中的质量控制

论文关键词：锅炉　钢结构件　进度控制　制造过程　质量控制

论文摘要：近年来，国家不断加大对电站建设的投资力度，锅炉钢架是锅炉的重要组成部分，是主要的受力部件，其制造质量的好坏直接影响到锅炉的使用性能和使用寿命，所以必须对钢架制造过程中的各个环节进行重点控制。文章针对锅炉钢结构制造过程中质量进度控制的特点和难点，阐述了施工过程中所应着重关注的事项，在现场进度控制方面所应采取的各项具体控制措施和注意的问题，从而进行全面系统的质量控制。

近年来，随着我国电站锅炉向高参数、大容量发展，而新技术、新材料在锅炉钢结构中的应用越来越多，锅炉钢结构技术得到了进一步的发展和提高。锅炉钢结构是锅炉设备的重要组成部分，可分为支承式、悬吊式和半悬吊式等结构类型。构架中主要由梁、柱、顶板、护板、盖板、平台、楼梯、冷灰外壳等元件组成。其中梁和柱是最重要的受力元件。锅炉构架承受本体载荷和其他载荷，本体载荷包括锅筒及其内部设备，各种受热面、集箱、刚性梁、管道、烟风道、阀门、炉墙、保温材料、燃烧器、额定积渣、平台楼梯、构架自重及有效载荷。其他载荷包括安全阀反冲力、额定炉内爆炸力、地震载荷、温度影响的附加力、风载荷和雪载荷等。锅炉钢结构制造过程中的质量控制主要从以下几方面进行控制：

1材料要求

锅炉钢结构材料选用的基本原则是：安全、可靠、经济、合理。钢材的选择既要确定所用钢材的钢号，又要提出应有的力学性能和化学成分，保证项目。若锅炉钢结构的材料选用不当，如材料强度不够，会使钢结构的承载力降低，影响使用功能或使其使用性能下降甚至威胁到整个结构的安全性。注重材料强度的同时又应考虑钢材的受力特性，避免由于过分强调强度和质量等级导致的钢材价格过高造成的浪费。因此，锅炉钢结构选用的材料要具有足够的安全度，价格合理，以保证经济的合理性及合理使用钢材。

（1）制造钢结构件的钢材和焊接材料均必须有材料质量证明书（非原始质量证明书必须加盖经销单位的红章）。

（2）根据jb/t3375标准的要求。型号≥25#的工字钢和槽钢，所有的16mn（345）钢板，用于制造板梁的翼板和腹板的

钢板必须进行入厂复试验收。板梁一用钢板拼接而成的大梁，常用的有ⅰ、ⅱ型结构的板梁。腹板即板梁中垂直位置的钢板，翼板即板梁中水平位置的钢板。

（3）所有的焊接材料均必须进行入厂复试验收。

（4）需进行入厂验收的型号≥25的工字钢和槽钢，所有的16mn（345）钢材，用于制造板梁的翼板和腹板的钢板必须将材检号移植到钢材上（打钢印）大于25#的型钢，大于δ20钢板需复检报告，注明炉批号与质保书一致。

2拼接要求

制造钢结构的钢材应尽可能不要拼接，如需拼接时应重点注意：

（1）需拼接时，应在下料前充分看清图纸，认真排料，保证拼接焊缝之间的错开距离或拼接焊缝与相邻焊缝之间的错开距离符合标准的要求：错开距离应≥200。梁、柱或板梁上的拼接焊缝与托架或隔板的焊缝应错开，错开距离应≥100。

（2）型钢拼接部位必须装焊加强板，加强板的规格尺寸应按照有关标准的要求进行，加强板的装配位置应对称。

（3）型钢的拼接部位应开坡口以利于焊透，加强板的覆盖部位，其余部位应开型对称双面坡口（坡口角度一般采用32.57±2.5，钝边1±），坡口气割面应修磨光滑。

（4）钢板的拼接部位开型单面焊坡口，采用气割成型的坡口应修磨光滑。

（5）拼接（包括装配和焊接）应在梁柱组合前进行，即型钢或板材单独进行装配（必要时可加装引，收弧板），焊接并校正合格后再进行组合装配。从而可以减少焊接应力。

（6）拼接应采用手工电弧焊的方法，焊接材料应采用碱性焊条，焊前应将待焊处的溶渣、油锈等污物清理干净。

（7）型钢拼接并加装加强板时的焊接顺序：先焊型钢与加强板的定位焊，再焊型钢拼接焊缝，后焊加强板与型钢的角焊缝。

（8）拼接焊缝影响其他零件装配时，应将拼接焊缝磨平。

3装配要求

（1）装配前应确保型钢与钢板的扭曲度、旁弯度、直线度均已校正至符合标准要求。

（2）装配前应将待焊处的油、锈等污物清理干净。

（3）组合件中相邻零件上的拼接焊缝错开距离，梁和柱的装配必须在平台或等高定位架上进行，同一梁或柱的两根型钢基准端面必须对齐。注意型钢长度，允许拼接的接头数最短拼接长度。

（4）装配时应将型钢可靠固定，断面尺寸符合图纸和标准要求后装焊工艺支撑，装焊工艺支撑后应再次测量断面尺寸。

（5）装配时应确保间隙均匀，不得用金属条或焊条填加到间隙中，盖板装配时应保证两边对称，盖板与型钢应尽可能贴紧，贴紧间隙应小于2 mm。

（6）装配定位焊（点焊）原则上应采用与焊接时相同的焊条，且与该焊缝的质量要求相同（应避免如咬边等缺陷的出现）。

（7）冷作装配过程中应随时用直尺、角尺等量具进行测量，以保证装配质量，梁、柱主体装配，焊接并校正完毕后再装配，焊接托架等。因托架焊接后必须进行二次校正，校正后总长度会收缩，因此托架的装配位置线应考虑加放工艺余量。

4焊接要求

（1）焊前应确保将待焊处的油、锈等污物清理干净。

（2）选择合理的焊接方法：优先选择的顺序为：埋弧自动焊，co2气体保护焊、手工焊。选择正确的焊接材料，特别要注意345材料所用的焊接材料。

（3）选择合适的焊接工艺参数，确保焊缝的熔深（焊缝内在质量的一个主要指标），保证钢架的强度。引、收弧处的弧坑应填满，该封焊的部位一定要封焊。

（4）对于对称结构，应用两台焊机或两名焊工同时对称焊接，从而减少焊接变形。焊缝的外观质量要求：焊缝的外形尺寸应符合设计图样和工艺文件的要求，对接焊缝的焊缝高度如低于母材应予补焊，角焊缝的焊脚尺寸不允许有负偏差，焊缝表面应为均匀的鱼鳞状，不得有裂纹、夹渣、密集气孔和烧穿等缺陷。焊缝局部咬边深度不得大于0.4 mm。保证焊缝总体的外观质量，接头部位应修磨平滑。

（5）焊后应及时将溶渣清理干净，对局部不合格的焊缝应及时进行返修，未处理的不得往下道工序流转。焊后应及时在焊缝附近的位置上打上焊工钢印，以保证可追溯性。

5校正要求

（1）为保证梁和柱的外形尺寸和几何尺寸能符合图纸及国家标准的要求，应对原材料、经拼接好的型材和钢板、装焊好的构件主体及已焊好托架的半成品分别进行校正，通过控制过程的外形尺寸来保证钢架的制造质量。

（2）当采用火焰校正时，钢材（碳钢）的加热温度不允许大于900 ℃，对于用mn16材料制成的构件采用火焰校正时应严格控制加热温度，其加热温度必须严格控制在720 ℃以下，且在加热过程及冷却过程中不得与水接触，更不允许用水浇方式来加快冷却速度。梁和柱校正后，其扭曲度、旁弯度、直线度必须符合标准的要求。

6端面加工要求

（1）梁和柱的端面应采用端面铣进行加工，端面的垂直度偏差应≤2 mm。

（2）装焊底板的立柱应先机加工需装配底板的一端，以保证立柱与底板之间的垂直度；待托架装焊好并校正结束后再铣加工另一端，以控制立柱的总长和立柱的端面几何形状。对于分段出厂的立柱应按图纸要求开坡口，坡口必须修磨光滑，坡口角度偏差±2.5，钝边偏差±1 mm，盖板与端面尺寸偏差0～4 mm。

7影响锅炉钢结构油漆防腐质量的主要因素

（1）钢结构表面处理质量、涂料品种的选用、涂层厚度及施工环境条件等因素对钢结构的使用年限和安全程度都有重要的影响。合理地选择防腐方案、防腐材料品种可以最大限度的提高钢结构质量和经济性。由于防腐涂料具有性能优异、制造方便、价格低廉等一些其他材料所无法比拟的优点，因此在选择防腐措施时成为优先考虑的对象。随着防腐技术的成熟，防腐涂料也必将得到进一步发展。在锅炉钢结构的设计中对钢结构防腐必须充分的重视，合理地选择防腐材料的品种，对钢结构的制造、安装、运行提出正确的要求，将大大提高锅炉钢结构的使用年限和安全程度。

（2）油漆前进行规格、型号、数量、几何尺寸、平整度检查，表面状态漆膜应达到规定厚度，底、面漆涂漆间隔时间应达规定要求，且漆面均匀，避免挂流。先检查除锈情况，再检查涂漆情况，应达到标准要求。标识包括杆件号标识、大件重心标识及包装后的挂牌标识，除锈应达到规定标准，不准残留氧化皮。

锅炉钢结构质量控制是较为复杂的过程，在工作中需要综合考虑以上各种因素，根据具体工程情况而定，锅炉制造企业也应严控材料、拼接、装配、焊接、校正、涂装要求，在现场进度控制方面应采取各项具体控制措施和注意的问题，但只要有针对性的、切实有效的加工工艺，充分利用本单位的加工实际经验，同时在加工过程中做好每一道工序的质量检验工作，把握住每一个质量控制点，主要是对本文几个关键点的控制，从而进行锅炉钢结构全面系统的质量控制。

参考文献

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2 钱仲裘.工程设备监理——理论•法规•实务［m］.上海：同济大学出版社，2002

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5 《建筑防腐蚀工程施工及验收规范》（gb50212－2002）