SZL系列锅炉焊接工装探讨
摘要:对SZL系列锅炉制造过程中的问题进行查找,对制造工艺及工装进行分析,认为问题产生于制造工装的不合适所致,并提出了相应的改进措施,改进后使用效果良好。
关键词:锅炉制造 工装 改进措施
1 概况
我公司在进行SZL系列锅炉制造过程中,经常出现锅筒与对流管的角焊缝焊接情况不好,完工后的水压试验过程中出现角焊缝渗漏的情况。SZL系列锅炉为双锅筒纵置式锅炉,其主要部件的制造及组装均在厂内完成。锅炉主体为上、下锅筒及二者之间相联接的大量对流管束组成,对流管为两端弯曲的无缝钢管,对流管与上、下锅筒之间采用角焊缝连接。
烟管与角焊缝一次焊接质量的好坏影响锅炉的整体质量,且由于锅炉结构的原因,焊接返修需放掉水压试验时锅炉内的水,并拆开人孔进行返修,返修及二次检验消耗很大的人力和财力,同时由于质量的不稳定性,制造周期得不到有效的保证,影响产品的正常交付。
2 原因分析
该系列锅炉为双锅筒纵置式水管蒸汽锅炉,上锅筒直径为φ1000,下锅筒直径为φ900,锅筒与对流管束的焊缝全部在锅筒内部。根据以往的检验,渗漏部位基本上分布在下锅筒与锅筒的连接焊缝上部。锅炉上、下锅筒的材料一致,焊接工艺相同,操作人员也均为经验较丰富的有证焊工。故主要从施焊的操作上考虑。经过仔细分析后得出,影响角焊缝质量不稳定的主要因素如下:
2.1 原有工装造成施焊因难,影响焊缝质量
原有工装将锅筒的按设备实际位置摆放,为上下位置(见图1-1),对流管与上锅筒的焊接在锅筒内部,基本为平焊,焊接较方便,且上锅筒直径下锅筒略大,内部空间相对于下锅筒要宽裕,操作工人可以找到较为舒服的位置进行施焊,焊接质量容易得到有效的控制,焊缝成形好,焊缝最终质量也能满足要求。但下锅筒与对流管的焊接位于下锅筒顶部,有70%以上的焊缝须仰焊操作,并且由于下锅筒直径小,内部空间狭窄,施时焊接人员很难找到舒服的方位进行焊接。导致焊缝成形差,焊接接头质量不稳定,易出现虚焊及夹渣等情况;
2.2 直立管束装配间隙不均,增加了焊接难度
原方式装配时,管子为直立式,管子装配过程中均为手工操作,管子的装配标准以垂直度来保证。由于设备本身较高,装配时尺寸很难保证,部份管子为强行装配,造成管子与锅筒钻孔四周间隙不一致,且焊接时锅筒内部光线较差,造成施焊难度增加,影响焊缝质量。
3 改进措施
在进行了多种方安案的比较后,最终我们选择了组装时将上下两个锅筒水平摆放的方式。这样不仅解决了下锅筒与对流管束的焊接问题,同进也使对流管的安装变的简单省力,管子的装配尺寸以水平度来保证,整台设备的高度降低,也使检验工作变得简单易行,易于保证装置间隙。从图上可以看出(图1-2),通过进改进工装后,上下锅筒处于同一水平面上,上、下锅筒与对流管整束的焊接均转变为方便操作的平焊,工人操作方便,能找到很舒服的位置进行施焊,焊缝清理、检查也变得相当方便。在实际操作过程中,工人在水平位置施焊完成整个焊接接头的约80%左右,当上部焊缝的焊接有难度时,直接将组件起吊于锅炉整体架上,完成剩下的焊缝施工,此时剩下的焊缝也具有很好的施焊方位。
4 结语
经过以上改进,投入实际使用中,效果明显。锅筒与对流管束的角焊缝质量得到明显改善,自改进以来还没有出现需返修的情况,操作工人反映比以前焊焊更轻松,管子的装配与定位也变得简单有效,定位尺寸得到进一步的保证,工作效率也得到了提高。
参考文献:
[1] 张宝康.工业锅炉实用手册[M].江苏科学技术出版社,1991.8.
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