摘要：工业锅炉是生产、生活中应用广泛的特种设备，其安装质量直接影响锅炉运行的稳定性和安全性，因此本文对工业锅炉安装技术与质量检测控制进行了分析和探讨。
关键词：工业锅炉；安装技术；质量检测；质量控制
工业锅炉是用于工业生产、蒸汽动力、采暖等需要的锅炉。与电站锅炉相比，工业锅炉的工作温度、压力都比较低，容量也比较小。从安装的角度，工业锅炉分为整装锅炉和散装锅炉。前者也称为快装锅炉，出厂时已组装完毕并经过试验，安装施工比较简单。后者也称为组装锅炉，即以组合件或散件形式运至安装地点，再在施工现场进行组装和试验，安装施工相对复杂。锅炉安装技术的合理运用对保证运行效果和安全性能具有非常重要的影响，因此本文以散装锅炉的安装为重点对工业锅炉安装技术与质量检测控制进行了分析和探讨。
1 施工技术方案的编制与安装方法的选择
工业锅炉属于特种设备，按照国务院《特种设备安全监察条例》（2009年版）的规定，其设计、制造、安装、改造、维修、使用、检测必须经过许可，施工前要将安装、改造、维修情况书面告知特种设备安监管理部门。施工技术方案是指导施工的专项文件，不仅作为施工的技术依据以及科学管理和成本控制的根据，也是接受监督检查的重要凭据。编制施工技术方案，应选择技术先进、经济合理、安全可靠的施工方法，并且也要结合实际情况优化或创新施工方法。以锅炉吊装为例，它是安装中的重要环节，吊装机械的选择关乎施工进度、成本投入和安全可靠性，比较大的锅筒吊装通常采用大型吊车，但在比较偏远地区大型吊车资源稀缺，利用锅炉自身钢架、卷扬机、滑轮组及配套工装也能完成锅筒的卸车、吊装就位[1]。另外，锅炉吊装任务通常也不是选择一种机械就能完成的，汽车吊、卷扬机、手拉葫芦及其他吊装机械需要相互配合，并针对不同构件选择合理的组合方式才能兼顾的经济效果和吊装效率[2]。
2 材料验收
所有进入现场的锅炉材料，均应按供货清单逐一检查验收，复核材料名称、型号、规格、数量是否相符，是否存在损坏、腐蚀、焊接等缺陷。有问题的材料应退货或降级处理。
3 基础与垫铁
在锅炉及其辅助设备安装前，应对基础进行检查验收及放线、配置垫铁。对照锅炉基础图，根据《锅炉安装工程施工及验收规范》（GB 50273-2009）第2.0.1条款的规定，逐项检查基础位置和尺寸的偏差是否满足要求。然后按照定位轴线和标高基准点，放出基础纵横向中心线、标高线，并引至基础上，再以墨线作出标记。锅炉立柱中心线的间距、立柱中心点对角线长度偏差应符合GB 50273-2009第2.0.3条款的要求。根据垫铁布置图，检查基础平面与立柱底板间隙尺寸，为了保证二次灌浆效果，该尺寸不得小于50mm。再将基础表面全部打出麻面，并将放置垫铁处凿平。垫铁面积应由负荷大小确定，一般可按 计算（式中 为垫铁面积，mm2； 为安全系数，一般取1.5～3； 为垫铁组上的负荷，N； 为混凝土抗压强度，Pa）[3]。各组垫铁应放置平稳，每组垫铁应由一块平垫铁和两块斜垫铁组成，各组垫铁标高相对偏差不应超过1mm。垫铁验收合格后，将垫铁与立柱、垫铁与垫铁焊牢。
4 钢架的安装
钢架不仅承受锅炉的几乎全部重量负荷，而且决定锅炉构件的安装精度，所以钢架安装是非常重要的一道工序。安装方法与吊装机械的选择，应根据钢架结构形式、现场起重能力及施工经验进行确定。通常有单柱安装、组榀安装两种形式[4]。单柱安装即先竖立立柱单体，再安装横梁等构件，最后形成整体框架。组榀安装则是在地面将两根立柱与横梁及支撑连成单榀框架，再竖立拼接为整体框架。安装前，应对钢构件进行检查、校正和画线，因为细长构件在运输、装卸过程中很可能会发生变形，如弯曲、扭曲等。而钢构件画线便于安装控制，应在梁、柱侧面画出安装中心线，底板上画出十字线。立柱组对时，应检查柱间距、平行度和柱表面的平面度。组榀焊接时，应注意焊接收缩量对立柱间距的影响。根据经验，立柱间距应比设计尺寸放大4～6mm。长焊缝或对称焊缝应安排两个人对称焊接，以抵消焊接变形。安装找正应同时找正位置中心线和1m标高线，立柱底板中心线与基础安装中心线对齐，再通过垫铁或调节螺栓调整立柱标高。立柱垂直度控制应采用2台经纬仪在互相垂直的两个方向上进行测量（或挂吊锤测量），并通过柱顶缆风绳进行校正。横梁水平度可通过水平尺进行检测，调定水平后点焊或以螺栓固定。多层钢架应分层安装、分层找正，安装完一层就找正一层，否则无法纠正安装偏差。钢架找正后，应将柱脚固定于基础上。柱脚需与预埋钢筋焊接时，应加热把钢筋煨弯，贴伏到底板上，并采用双面焊，焊缝长度应为钢筋直径的6～8倍。基础二次灌浆应根据柱脚连接方式而定，采用焊接固定方式可在大件吊装完毕后进行，而采用螺栓连接应在构架第一段找正后进行。
5 锅筒与集箱的安装
安装前，应对锅筒与集箱进行全面检查，检查项目与要求参见GB 50273-2009第4.1.1条款，需要注意的是不仅要检查外部，也要检查内部。例如锅筒内部检查时，可对每个管孔清洗、除锈、抛光、编号后，测量管孔内径、圆度及圆柱度。锅筒（集箱）安装时，应先安装支承座。支承座分活动支座和固定支座，活动支座应保证足够的膨胀量。支座安装前需检查其与锅筒接触情况，将支座放在锅筒相应位置上，测量它们之间的间隙，若间隙大于2mm需对支座接触面进行修整。然后清洗支座，并在活动支座滚柱上涂抹高温润滑脂。按图纸要求安装支座，检测各个支座标高的一致性。用螺栓将支座与钢架连接起来，并以挡铁或压板限制支座移动。活动支座的膨胀间隙按 计算（式中 为膨胀量，mm）； 为膨胀系数，其值为10.5×10-6/℃； 为两支座间距， 、 分别为锅筒受热前后温度，℃）。下面以钢架顶部焊接桁架吊装锅筒为例，介绍锅筒安装方法。
如图1所示，在钢架顶部利用槽钢焊接的方梁制作高约2.5m桁架，并在桁架底部主吊点钢柱下焊接斜撑进行加强。2台卷扬机通过滑轮组、千斤绳（绳扣）吊起锅筒。锅筒离地后，应停下来检查卷扬机锚坑、钢丝绳、滑轮、千斤绳等是否正常，没有疑问再继续起吊。锅筒支座上应垫上厚度不小于10mm的胶板，以防锅筒落下时擦伤锅筒。利用主、辅两个起吊点调整锅筒位置，并平稳放到支座上。吊装下锅筒、集箱可直接利用钢架。然后进行找正，确保锅筒、集箱位置准确。先找正锅筒纵、横中心线，利用吊锤投影锅筒中心线到基础上，位置不符合要求时应拆除挡铁，通过千斤顶调整锅筒支座。调好锅筒位置，再重新焊好挡铁。上锅筒找正后用临时支架固定。下锅筒以上锅筒为基准找正。最后，再找正集箱位置。最终安装要求应满足50273-2009第4.1.3条款的规定。锅筒内部装置应在水压试验合格后，烘煮炉之前安装。
6 受热面与空气预热器的安装
受热面包括水冷壁、对流管束、过热器及省煤器，由于过热器与省煤器以组件出厂，所以受热面管主要指水冷壁和对流管束。管子数量多，而且在运输、存放过程中容易受到损坏和变形，故而安装前应进行检查和调校。首先，对管子进行清点、分类和编号，再逐根检查管子质量。对流管束与水冷壁、锅筒的连接采用胀接法，为此还应进行放样检查。为了避免胀接时管端出现裂缝，还应对管端进行退火，只有管端硬度低于锅筒管孔硬度，才可免退火。经过放样、调校、打磨，即可试胀和胀接。胀管要求应满足50273-2009第4.2.7的要求。水冷壁分光管式、鳍片式、膜式、刺管式等多种形式，安装方法有所区别，例如光管水冷壁单根组装，而膜式水冷壁在地面组装好后再与集箱一起吊装。过热器工作温度较高，故采用无缝钢管煨弯而成，并且通常采用单根安装方式，高温段合金钢应采用氩弧焊。省煤器有采用铸铁管、钢管、螺旋管几种方式，安装方法也不同。铸铁管要在地面单独做水压试验，合格后再在上面安装。钢管省煤器一般不必做单根水压试验，只要现场吊装能力许可，可在地面组装后再吊装。蒸发量超过20t/h的锅炉通常设置空气预热器，以利用省煤器后的烟气来加热一次风，其结构多为管式，材质分钢、搪瓷、玻璃、陶瓷。安装前对管箱做煤油渗漏试验，没有问题后再吊装到烟道竖井中。
7 锅炉本体管道及附件安装
锅炉本体管道包括锅炉内部管道及锅炉房与锅炉连接的管道。安装前，应对管子、管件、阀门及附件进行检验。管道安装分平焊法兰连接、对焊法兰连接，安装时必须考虑热膨胀影响，管与管之间间隔一定距离，穿墙、穿板管段不能有接口。附件包括安全阀、压力表、水位表、水位报警器等，可按照相应的要求进行安装。
8 水压试验
锅炉汽、水系统及附属设备安装完成，炉墙砌筑前必须做好水压试验。水压试验前必须完成汽、水系统的安装及相关清理、密封、无关人员的撤离，除规定的排汽阀、放气阀、附件控制阀开启外，关闭其他阀门，安全阀不参加水压试验，所以应在法兰处加装堵板，水压试验后再拆除。充水、升压过程中要进行多次检查。第一次充水且关闭放气阀时，检查锅炉上水过程有无漏水。第二次在升压至0.3～0.4MPa时，检查各部位气密性。第三次升压至工作压力时，检查各部位有无渗漏。第四次升压至试验压力并保持一定时间再降回工作压力时，进行全面检查。
9 结语
工业锅炉安装与质量检测控制内容十分广泛，在一篇短文内难以面面俱到，仅就工作中关注比较多的问题进行了分析和讨论，通过管中窥豹以探寻工业锅炉安装中的技术要领及质量控制精髓，然一孔之见或有失偏颇，不当之处还望同仁批评指正。
参考文献：
[1] 王彬. 130t／h蒸汽锅炉锅筒滑轮组吊装施工技术[J]. 安装，2015(7)：45-47.
[2] 田建军. 锅炉构件吊装方法选择与创新[J]. 安装，2013(4)：59-60，62.
[3] 李玉琪，孙永军. YG-240/9.81-M型循环流化床锅炉安装要点[J]. 安装，2015(5)：34-38.
[4] 王蔚佳，刘成毅，王永华，等. 安装工程施工技术[M]. 北京：机械工业出版社，2012.
论文作者:彭石明
论文发表刊物:《电力设备》2017年第23期
论文发表时间:2017/12/6
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