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凝汽器中间隔板安装变形控制措施 |
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凝汽器中间隔板安装变形控制措施
白雪寒
（广东火电工程总公司，广东广州510073）
韶关发电厂10号1×300 MW机组的凝汽器由东方汽轮机厂设计生产制造，容纳中间隔板的凝汽器壳体的外形尺寸为10 810 mm×9 180 mm×6 120 mm，中间隔板共48块，每块的外形尺寸为1 900 mm×5 054 mm×16 mm，分为4组，由96条底部垂直支撑杆、48条中间纵向支撑杆及964块大小不等的连接板焊接后支撑在凝汽器壳体上。按照厂家设计图纸及技术要求，中间隔板及端隔板安装完毕后，相邻隔板管孔中心线同心度误差应少于±1 mm，前后端隔板管孔中心线同心度误差应少于±2 mm，隔板面顶与底板间垂直度偏差应少于±5 mm。
根据凝汽器中间隔板的结构形式和设计技术要求，隔板安装的主要难点有以下几点：
a）设计技术要求及安装尺寸精度要求高；
b）焊接工作量大；
c）焊接变形控制难度大。
针对以上问题，我们确定了以工艺模拟试验数据为指导，通过必要的现场焊接工艺模拟试验，确定在一定焊接规范、焊接速度下焊缝的收缩量，从而预留焊接变形裕量，并采取相应的焊接规范和合理的焊接顺序，严格控制焊接线能量等措施，对焊接过程中的变形进行了严格的监测和控制，圆满地完成了凝汽器隔板的安装任务。
2 施工工艺的确定
2．1 中间隔板安装前管孔同心度检查
拼装前，为保证每组中间隔板孔与端隔板都满足同心度要求，将每组中间隔板按照相同钻孔方向重叠放在端隔板上，将事先加工好的4条定位杆mm）插入重叠的隔板四角，将隔板定位后，检查管孔同心度。为加快检查速度，可事先加工一条梯形杆（梯形杆可分为几个台阶，每两个台阶直径相差0．30 mm，即要求d2＝d1＋0．30 mm，每级台阶长度应比重叠板的总厚度稍厚些，见图1）。
2．2 焊接变形关键控制点
2．2．1 中间隔板撑杆与底板的焊接
中间隔板临时存放前，应先将底板上支撑固定中间隔板的支撑杆烧焊完毕，支撑杆必须严格控制好垂直度及每行的同心度，为下一步中间隔板的定位创造条件。焊接隔板撑杆应具备的条件：
a）底板已拼焊完毕，平面度达到设计要求；
b）每根撑杆的位置要准确，并确认垂直度符合要求。焊接时应注意焊接顺序，以防焊接变形影响撑杆的垂直度进而影响中间隔板的就位找正。隔板与底板连接焊缝焊接顺序如图2所示。
2．2．2 中间隔板吊装存放
根据中间隔板的间隔尺寸，加工出如图3所示的双头螺栓及定位管，用以将每组中间隔板在四角定位，另外在加工定位管时应保证两端面平整，以确保中间隔板的垂直度。图中螺栓长度、伸出牙长、中间隔板间隔厚度、中间隔板厚度分别为a，b，c，e，要求a＝2 b＋2e＋c；隔板孔径、螺栓直径、定位管长度分别为d1，d2，d3，要求c＝d3＋7 mm，d1＝d2＋5 mm。
2．2．3 中间隔板安装管孔同心度控制
中间隔板安装管孔同心度控制应注意以下问题：
a）中间隔板初步存放定位后，加工找中堵头拉钢丝来对隔板孔进行找中。考虑到加工难度，应选用材质较软的铜材加工，加工的找中堵头中心孔应确保与外圆同心，这直接关系到隔板孔找中的正确性，否则会造成不必要的返工。
b）找中用的钢丝直径约为0．30 mm，吊重应根据跨距及钢丝的挠度选取，若钢丝挠度较大，应在调整中间隔板同心度时一起考虑。中间隔板的高低调整及左右调整均可用千斤顶及法兰螺丝来进行。
c）中间隔板连接板的角焊缝焊接是隔板同心度控制的重要因素，焊接顺序、焊接规范、焊接速度等又是保证焊后隔板同心度满足设计要求的关键。焊接中间隔板的连接板之前，在侧板与底板间加斜撑（用钢管或工字钢）。焊接中间隔板的顶部连接板时，因中间隔板顶部较单薄，烧焊连接板应尽量使用直径较小的焊条烧焊，且应分散烧焊，避免应力过大将中间隔板孔拉变形。各连接板烧焊处都应注意避免应力过大。这步工作将对下一步的铜管穿装工作带来很大影响，控制焊接变形的好坏直接影响铜管的穿装质量及穿装速度，凝汽器中间隔板连接情况俯视示意见图4。
d）在中间隔板连接焊缝的施工之前，我们通过认真的分析和工艺模拟试验，测出了单边角焊缝在一定的焊接规范和速度下横向收缩量，在点焊中间隔板时特预留焊接变形余量，见图5粗体加黑部分。为防止中间隔板安装烧焊连接板时将整个侧板向凝汽器内侧拉拢，确定了从中间焊缝（中间纵向撑杆与连接板焊缝）向凝汽器左右两侧烧焊的焊接顺序。在每块中间隔板焊接过程中以拉设好的钢丝作为参照点，利用钢卷尺严密监测水平和垂直方向的数据变化趋势，并根据变化趋势及时调整焊接顺序和部位，达到了预想的效果，中间隔板同心度控制在设计范围之内。这次工程焊接材料为焊条J507，直
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