簡介
爐體鋼板是鍋爐製造中非常關鍵的材料之一,主要是指用來製造鍋爐中的鍋殼、鍋筒、集箱端蓋、支吊架等重要部件用的熱軋專用碳素鋼和低合金耐熱鋼中厚鋼板材料。爐體鋼板常常處於中、高溫和高壓狀態下工作,除承受較高溫度和壓力外,還受到衝擊,疲勞
載荷及水和氣的腐蝕,工作條件較差。如果
鍋爐在使用過程中發生破壞性事故,將會造成嚴重的損失。因此爐體鋼板必須具有良好的物理性能、力學性能和可加工性,並在材料標準的技術條款中給予嚴格的規定,以滿足其使用中的安全。
分類
根據材料分類
爐體鋼板可分為專用碳素鋼板和低合金耐熱
鋼板兩類。爐體鋼板所用的材料對化學成分,特別是對磷、硫等有害元素和鉻、鎳、銅等殘餘元素有嚴格的控制;冶煉時還應進行良好的脫氧和去除非金屬夾雜物,以保證良好的塑性和韌性;組織結構要求均勻,晶粒度控制在一定範圍內(通常希望晶粒度在3~7級之間);對表面質量和內部缺陷也有嚴格的要求;此外常溫和高溫力學性能必須保證。在GB713-1997《鍋爐用鋼板》標準中明確規定應採用爐外精煉方法冶煉鍋爐用鋼。
根據工作條件分類
爐體鋼板可分為製造室溫及中溫承壓部件鋼板和製造高溫承壓部件鋼板兩大類。室溫及中溫(蠕變溫度以下)用爐體鋼板,大多採用碳素鋼,包括碳鋼、碳錳鋼、碳錳矽鋼等,即GB713-1997《鍋爐用鋼板》中的20g、22Mng、16Mng、19Mng鋼,以及ASME SA-515/SA-515M《中高溫壓力容器用碳鋼板》、SA-299/SA-299M《壓力容器用碳錳矽鋼板》等。主要用於製造鍋爐的鍋筒、中溫以下集箱端蓋等承壓部件。要求其應具有較高的室溫強度;良好的衝擊韌性和較低的缺口敏感性;由於鍋筒等部件在加工時需要大量的冷變形,因此還要具有良好的時效韌性;另外還要具備良好的加工
工藝性和焊接性能;以及良好的低倍組織等。
高溫(蠕變溫度以上)用爐體鋼板,一般採用低
合金耐熱鋼,常用有鉻鉬鋼、鉻鉬釩鋼、鉻鉬鎢鋼等。例如GB713-1997《鍋爐用鋼板》中的15CrMog、12Cr1MoVg,以及ASME SA-387/SA387-M《壓力容器用鉻-鉬合金鋼板》中的Gr22、Gr91和ASME SA-1017/SA1017-M《壓力容器用鉻-鉬-鎢合金鋼板》中的Gr23、Gr911、Gr122鋼等。主要是用以製造高溫集箱封頭端蓋、蒸汽管道堵板等高溫承壓部件。要求其必須具有足夠的高溫持久強度和持久塑性;良好的高溫組織穩定性;良好的高溫抗
氧化性(耐熱性);以及良好的冷熱加工工藝性(主要指冷彎變形和可焊接性)等。
爐體鋼板材料
1、工業爐鋼結構工程所採用的鋼材,包括不鏽鋼等要求耐氧化、
耐熱的材料,應具有質量證明書,並應符合設計的要求。當對鋼材的質量有疑義時,應按國家現行有關標準的規定進行抽樣檢驗。
2、鋼結構工程所採用的連線材料和塗裝材料,應具有出廠質量證明書,並應符合設計的要求和國家有關標準的規定。
3、使用的所有材料均應是全新的可以
焊接的材料,不得有有損其使用的製造缺陷和外觀缺陷,不得有油漆銹跡和氧化鐵皮。
4、使用的鋼板應當平直、無疤痕和明顯變形,外觀良好,厚度均勻。鋼板規格應注意選配,儘量減少焊縫。
5、型鋼應當在使用前矯直,除圖上正常考慮的情況外,型鋼不允許對焊成型。
鋼板的焊接
1、焊工應經過考試並取得合格證後方可從事焊接工作。合格證應註明施焊條件、有效期限、焊工停焊時間超過6個月,應重新考核。
2、焊接時,不得使用藥皮脫落或焊芯生鏽的焊條和受潮結塊的焊劑及已熔燒過的渣殼。
3、焊絲、焊釘在使用前應清除油污、鐵鏽。
4、焊條、焊劑使用前應按產品說明書規定的烘焙時間和溫度進行烘焙。保護氣體的純度應符合焊接工藝評定的要求。低氫型焊條經
烘焙後應放入保溫筒內,隨用隨取。
5、施焊前,焊工應複查焊接接頭質量和焊區的處理情況。待焊接的邊緣兩邊至少15mm範圍內應保持乾淨,無銹跡、渣子、油漆或油污。當不符合要求時,應在修整合格後方可施焊。
6、焊接時,焊工應遵守焊接工藝,不得自由施焊及在焊道外的母材上引弧。 對接焊縫應當完全焊透,焊縫尺寸與鋼板厚度相一致。如焊縫機械強度需要,角焊縫內側也可以加上間斷焊縫。原則上搭接焊縫搭接的寬度應為較薄鋼板厚度的四倍。圓筒形殼體的縱向焊縫不允許用搭接
焊縫。
7、多層焊接宜連續施焊,每一層焊道焊完後應及時清理檢查,如發現有影響焊接質量的缺陷,應清除缺陷後再焊。
8、定位焊所採用的焊接材料型號,應與焊件材質相匹配;焊縫厚度不宜超過設計焊縫厚度的2/3,且不應大於8mm;焊縫長度不宜小於25mm,定位焊應在焊道以內,並應由持焊工合格證的焊工施焊。定位點焊也應象常規焊接一樣在能避風雨的室內進行。
9、焊縫出現
裂紋時,焊工不得擅自處理,應查清原因,訂出修補工藝後方可處理。
10、焊縫同一部位的返修次數,不宜超過兩次。當超過兩次時,應按返修工藝進行。
11、焊接完畢,焊工應清理焊縫表面的熔渣及兩側的飛濺物,檢查焊縫外觀質量。檢查合格後應在工藝規定的焊縫及部位打上焊工鋼印。
12、碳素結構鋼應在焊縫冷卻到環境溫度、低合金結構鋼應在完成焊接24h以後,方可進行焊縫外觀及內部質量的檢驗。
安裝注意事項
1、鋼結構安裝應按施工組織設計進行。安裝程式必須保證結構的穩定性和不導致永久性變形。
2、安裝前,應按構件明細表核對進場的構件,查驗產品合格證和設計檔案;工廠預拼裝過的構件在現場組裝時,應根據預拼裝記錄進行。還應清除其表面上的
油污、冰雪、泥沙和灰塵等雜物。
3、鋼結構安裝過程中,制孔、組裝、焊接、螺栓連線時均應符合本《技術要求》的有關規定。
4、安裝鋼架時,宜先在框架或柱子的適當位置上劃出基準標高線;找正框架或柱子時,應根據廠房的標高基準點測定各框架或
柱子上的基準標高線。該標高線應作為以後安裝爐子部件、構件和檢測時的基準。
5、鋼構件在運輸、存放和安裝過程中應防止損壞塗層損壞。結構面層塗裝應在安裝完成後進行。
6、鋼結構安裝前應對建築物的定位軸線、基礎軸線和標高、地腳
螺栓位置等進行檢查,並應進行基礎檢測和辦理交接驗收,並應符合下列規定: