国电哈密大南湖叠梁工艺 (1)

国电哈密大南湖电厂2*660MW超超临界机组

大板梁制作工艺

1.工程概况

国电哈密大南湖电厂2X660MW机组超临界锅炉钢结构，锅炉顶板结构部分共有8榀大板梁，其中座落在柱顶部标高▽93.9m球面支座上，特大型叠合大板梁长度为L=29220～29400mm，板梁叠合高度均为H=5600mm。大板梁是电站锅炉框架中承受锅炉动载的最重要部件，其中叠合大板梁分上、下单梁两部分，每根单梁均为不对称的工字型结构，其叠合面通过上千只高强螺栓（规格M27mm）连接叠合构成一体。锅炉顶板结构中8榀大板梁总重∑G=578.087吨，其中最重的一榀叠梁为∑G1=177.563吨（构件号E），最轻的大板梁重量为∑G2=6.377吨（构件号A、A反）。叠合大板梁所用材质除厚度δ=120mm的材质为SM490BN外其他厚度的大板梁材质均为Q345B。

2.编制依据

2.1哈锅大板梁制造图纸F002ACA(001-017)B201。

2.2哈锅标准《用高强螺栓连接或焊接的碳钢和低合金钢钢结构制造技术条件》HG.5.11.1.1(5)

3.材料要求

3.1大板梁所用的材料应符合按照哈锅30.2003.286《锅炉原材料入厂验收规则》的规定进行入厂检验。对于制造大板梁的原材料及设计有复验要求的钢材必须进行入厂复验，大板梁用10号及10号以上角钢必须进行入厂验收及检验，未经复验或检验不合格者不准投产。

3.2 SM490BN钢板应符合日本JISG3106的规定，Q345钢板符合GB/T3274的规定，同时以上材料应符合采购规程及订货合同的规定。

3.3生产用材料要按照图样和零件清单的要求进行核实。

3.4板梁材料的代用、板梁接料排版图应由制造单位提交给哈锅设计部门，由哈锅设计部门批准后方可进行材料代用并按批准的排版图进行板梁下料。

3.5制造大板梁用的低合金结构钢板，应按照JB/T3375-2002《锅炉用材料入厂验收规则》中引用文件（GB/T1591）《低合金高强度结构钢》进行表面质量、化学成分分析、室温拉伸试验、冷弯试验等四项共同性项目的检验。厚度δ≥36mm的结构钢板应进行冲击试验。

3.6对板厚δ≥60mm的钢板应逐张100%超声波探伤检测（钢板内部不得有分层、重皮），对板厚δ<60mm的钢板是否进行超声波探伤检测根据产品合同及工程的需求执行。外观检查按（GB/T709《热轧钢板和钢带的尺寸、外形、重量及允许偏差》进行检验（检查钢材表面是否有气泡、结疤、拉裂、裂纹、折叠和压入的氧化铁皮）。

4.制作要点

4.1号料拼接

4.1.1板梁钢板拼接时，应符合设计图样和哈锅标准的规定。对于大板梁的号料排版，应由生产制作车间绘制拼接图送工艺技术部门审核报公司总工批准，大板梁拼接图还需经哈锅设计部门会签后方能进行下料拼接。

4.1.2板梁起拱要求：

1）板梁跨度及自重均比较大，在施工状态下，由于竖向自重荷载作用，将会产生下挠，所以制作加工时要考虑预起拱。

2）叠形板梁不允许有向下垂直挠度，故板梁腹板下料时，应按1/2000L （L=梁的总长）起拱，并不大于20mm，按抛物线形起拱。

起拱二次抛物线方程：Y=f-4Fx2/L2，Y-预起拱值，f-预起拱最大值，X-起拱点距离中心点的距离，L-梁跨度。

4.1.3板梁拼接时允许的接头数和最小拼接尺寸规定如下：

1)腹板高度方向纵向拼接时允许的接头数按下表规定，允许的最小拼接宽度为350mm；腹板有纵缝的，横向不允许有贯通性拼接焊缝（即不允许出现“十字型”焊缝）。

2)翼板或腹板横向拼接时（沿长度方向）允许的接头数按下表规定，允许的最小拼接长度不小于2000mm；

翼板或腹板横向拼接允许的接头数量

4.1.4拼接焊缝错开的要求

1)板梁翼板和腹板的拼接焊缝应错开，错开距离不小于200mm。

2)梁、柱及板梁的拼接焊缝与托板或隔板的焊缝应错开，错开距离不小于100mm。

3）当钢板拼接有T字型交叉焊缝，则相邻两T字型交叉焊缝距离不小于350mm。

4）拼接焊缝应避开螺栓孔，拼接焊缝中心线距边缘孔中心线的距离不小于120mm。

4.2下料及切割

1）钢材矫正必须在划线前进行，钢材矫正后的允许偏差应符合下表：

2)板梁厚板切割表面要光滑，不准有裂纹、分层、夹渣等宏观缺陷。切割表面的缺棱≤1mm。若有深度超过3mm的沟槽或凹坑应用半径不小于12mm 的圆弧修成圆滑过度。火焰切割钢板，板厚＞12mm的低合金钢，距起割点约50mm范围内的最低预热温度为80℃。钢材下料后其边缘不得有撕裂、裂纹、夹层缺陷，并清除熔渣和毛刺。

3）板材切割时要保证割炬始终垂直于钢板，防止出现钢板切割端面严重不垂直现象发生。

4）为防止出现严重的缺棱现象产生（火焰断弧、放炮现象），必须保证切割气体的连续供应及纯度、合理的选择枪嘴的型号、及时清理疏通枪嘴。

4.3组对

4.3.1在制造叠梁或组合构件时，翼板或腹板的拼接应在组装前进行，焊缝应符合无损检测要求，经100%探伤合格并焊缝经“退火”工艺处理后（板厚δ≥38mm），再进行工字型的组装。

4.3.2叠形梁的组对事项

1）叠合面板钻孔

由于上、下叠合梁的连接用规格M27的高强螺栓连接，每块叠合板上约有上千个孔（见下表），为了保证叠合梁的叠合面加工后能达到100%的穿孔率，下叠合梁的叠合面板下料拼接焊接合格后，在组对完上下梁“工字型”焊接完毕后，上下工字型梁先进行叠合，检查上下梁叠合面的直线度、间隙大小、面板与腹板的垂直度，合格后在上梁的叠合面板上号孔，与下梁叠合面进行“套钻”。钻孔采用加长的空芯钻（规格Φ30mm）。

叠梁叠合面所需钻孔统计表

2）由于叠梁的上、下梁叠合板面用高强螺栓连接，故叠合板面平整度要求高，叠合面（板厚δ=30mm）的焊接角变形通过“H型钢矫正机”矫正保证平整度要求，但上梁的上盖板及下梁的下盖板较厚（板厚δ