煤斗方圆节卷制论文.doc

大型火电机组煤斗方圆节制作方法探讨金属结构制造公司 王建兴摘要：宁夏灵武电厂二期（21000MW）扩建工程是世界首台火电超超临界空冷机组，在大型火电机组中煤斗是加工制作中的一个重要项目，煤斗的成型主要取决于异型件的质量控制，本文着重介绍了钢煤斗加工制作过程中方圆节弧板的几种卷制方法，通过卷制方法的对比，提出了适合大型火电机组钢煤斗加工制作中方圆节弧板采用定心卷制的工艺及方法，为以后煤斗异形件加工制作提出了好的意见。关键词：煤斗、弧板、定心卷制Large thermal power plant coal hopper radius section production methodsAbstract：Ningxia Lingwu power plant 21000MW expansion project is the first thermal power ultra supercritical air cooling unit in the world, in the large thermal power unit in coal scuttle is the manufacture of an important project, coal molding depends mainly on the special-shaped pieces of quality control, this paper introduces the manufacture process of steel coal scuttle Fangyuanjie section of arc several method for rolling plate rolling method, by contrast, is proposed for large thermal power unit of steel coal scuttle manufacture Fangyuanjie section arc plate adopts the centering rolling process and method for coal scuttle, special-shaped pieces of processing production presents good advice.Keywords: Steel coal scuttle Arc plate Centr- rolling1、概况宁夏灵武电厂二期210000MW扩建工程是世界首台火电超超临界空冷机组，煤仓间设计安装的钢煤斗有6个，煤斗整体结构分为三部分，上部为矩形筒体，下部为圆形锥体，中部连接部分为方圆节，钢煤斗总高为23米，单件重120吨，其中上部矩形筒体和下部锥体连接部分的方圆节制作质量直接影响着钢煤斗的整体安装质量。2、钢煤斗方圆节弧板加工制作灵武电厂二期工程中制作的钢煤斗中间连接部分方圆节采用12mm厚的钢板进行卷制加工，方圆节的几何尺寸为：圆口直径为8976mm，方口尺寸8976mm8976mm，高5280mm。由于方圆节弧板部分的制作一直是铆加工的难题，采用传统方法不能一次成型，机械加工完成后必须人工进行校正，费时费力，质量上也难以控制，根据常规加工方法和以往各个工程中积累的制作经验无法满足钢煤斗方圆节弧板的制作质量。常规制作方法可分为平板和弧板分别下料、制作再进行组合的工序，但是这种制作圆口部分弧板的加工方法效率低，成形质量差，不能满足图纸以及现场施工质量的要求。通过对现场施工环境、施工器具、以及施工方法进行了深入调查和研究，主要有三种施工方法可以完成钢煤斗方圆节弧板的加工制作工作，分别对三种方法进行了分析讨论。煤斗方圆节实物图2.1定心压制法 技术人员按照施工图纸要求，利用Auto-CAD对方圆节四块弧板展开放样，根据实际放样图将扇形钢板沿圆弧方向12等分（可根据实际情况进行等分），用墨斗弹线分别连接顶端端点和弧板等分点，依次来构成方圆节弧板等分线也是弧板压制过程中的参考的重要一个参数。等分线划分完毕后，开始进行弧板压制处理。压制器具主要采用四辊卷板机进行方圆节弧板压制，按照等分线的位置依次进行压制，压制过程中可根据弧板位置的不同调节压制力度，压制过程中可以用做好的样板进行弧板弧度测量，以保证方圆节弧板压制效果，等到将圆口边压制成近似圆时，将整个弧板取出，采用人工将圆口边校正成圆。通过这种方法加工好的方圆节弧板尖口部分成型较好，但是工件表面压痕较多，影响了工件外观质量；圆口部分的弧度也很难控制，可以通过增加压制线的数量提高压制质量，如果控制不好，可以通过人工校正，这样会增加人工费用，延误工期。图1钢煤斗方圆节定心压制示意图2.2分段卷制法分段卷制顾名思义就是将方圆节整体一个弧板分成若干份，进行卷制。分段卷制的步骤和定心压制法大致相同。首先将方圆节弧板进行等分，然后确定等分线。等分线确定后进行卷制，卷制过程中可以将弧板任意分成若干份，选择其中的一份进行卷制，卷板机在选中的这份弧板中反复碾压，以消除应力，卷制过程中可以利用样板进行弧板圆口椭圆度测量，当椭圆度符合要求时，进行下一份弧板的卷制，卷制方法和第一份一样。采用分段卷制法完成的方圆节弧板工件表面成型控制良好，表面圆弧过渡圆滑圆口部分可以卷制成近似圆，不需要太多的人工校正，但是采用分段卷制的方法，也存在一些问题，方口部分也被卷制成弧形，在与两边的板连接时必须制作压力模具对方口部分进行校正，已达到连接的要求，由于是分段卷制，效率较高，但圆口部分的弧度也不易控制。图2钢煤斗方圆节弧板分段卷制示意图2.3定心卷制法煤斗方圆节弧板分别采用定心压制法和分段卷制法都不能满足施工要求，在制作过程中都出现了不同的缺陷，采用新的方法结合定心压制法和分段卷制法两者的优点就可以避免制作过程中的各种缺陷。定心卷制法是结合了定心压制法和分段卷制法的优点，避免了定心压制法和分段卷制法的缺点。通过对灵武电厂二期扩建工程中煤仓间钢煤斗加工制作深入分析，并结合当前两种方法的优点，采用定心卷制法克服了煤斗方圆节弧板在制作过程中出现的各种弊病，如弧板弧度达不到要求，圆口椭圆度误差较大等。定心卷制法是将弧板一端用螺栓固定（可以自由旋转），在卷制过程中弧板以尖部为中心在同一平面内自由旋转，同时可以不断调整卷制方向 ，以达到弧板成型的卷制方法。灵武二期煤斗方圆节弧板采用定心卷制法卷制成型，采用定心卷制不需要将弧板进行等分处理，由于弧板卷制半径由圆口部分向尖部逐渐缩小，到尖部卷制半径为0mm，专门制作定心模具用螺栓将其固定到卷板机端头，随上滚可以升降，在弧板尖部焊制一根圆钢作为定心轴，穿入模具中卷制时弧板以尖部为中心旋转，不断调整卷制方向，可以使弧板一次成型达到预想的效果。采用定心卷制法对弧板进行卷制加工，卷制时弧板以尖部为中心旋转，不断调整卷制方向，这样就避免了分段卷制时，将弧板尖部卷制成弧形的现象，也避免了定心压制时弧板上有压棱的情况发生，弧板可一次成型，不会再次损伤到板材表面，同时可以节省人工，不需要对卷制好的弧板进行较长时间的校正，极大地提高弧板制作效率。图3钢煤斗方圆节弧板定心卷制示意图3、方圆节弧板检测方圆节弧板卷制后，通常情况下通过测量弦长的方法进行弧板椭圆度误差检测，但是运用这种方法存在的误差也比较大。根据火电施工质量检验及评定标准的规定：圆形管道椭圆度误差要求 ：合格10D1000 ；优良 8D1000（其中D为管道外径）。现在假设方圆节圆口部位为圆形管道，因此，该钢煤斗方圆节圆口椭圆度误差要求为：优良（88976mm/1000 = 72mm）现场制作过程中使用弧板对圆的弧度进行测量，通过CAD放样可知： （样板长度1米）测量间隙2mm 时即可保证圆口椭圆度优良72mm。利用制作好的样板分别对三种卷制方法进行了测量,测量结果如下表所示。表一：定心压制法圆口弧板间隙测量表检验部位第1点第2点第3点第4点第5点第6点平均值圆口部位3.5mm3.2mm2.0mm2.0mm1.5mm2.5mm2.45mm表二：分段卷制法圆口弧板间隙测量表检验部位第1点第2点第3点第4点第5点第6点平均值圆口部位3.0mm2.5mm2.5mm2.0mm1.5mm2.5mm2.33mm表三：定心卷制法圆口弧板间隙测量表检验部位第1点第2点第3点第4点第5点第6点平均值圆口部位2.0mm2.0mm1.0mm1.0mm1.0mm1.5mm1.42mm通过对以上三种卷制好的弧板进行测量，到如表一、表二、表三中的结果可以看出采用定心卷制法可以使方圆节弧板弧椭圆度控制在规定的误差之内。采用定心卷制法卷制的弧板，可以有效控制卷制过程中累计的误差，为铆加工对口工作创造了良好的条件，提高了对口效率；同时满足了施工要求和质量控制要求，这为今后大型火电机组煤斗异形件制作、卷制提出了好的施工方法。 4、结束语随着电厂大型机组的建设和投运，钢煤斗作为火力发电厂