电站锅炉钢结构双腹大板梁制作技术

摘要：本文对电站锅炉钢结构双腹大板梁制作技术进行探究。

关键词：钢结构；大板梁；制作

前言

超临界锅炉钢结构顶部汽包主要承重部件为双腹板大板梁结构，双腹板大板梁分为上下结构，上部分左中右三段，下部为一个整体，上下叠合面通过高强螺栓连接，连接面之间间隙控制在1mm之内，要求整体上绕，双腹大板梁尺寸大、重量重，钻孔数量多，焊接变形控制难度大。

1工程概况

某电站超临界锅炉钢结构主要承重大板梁为双腹板上、下叠合式结构，大板梁上部分为左、中、右三段，大板梁下部为一整体结构，上、下叠合面采用高强螺栓连接。双腹板上部规格为：高度3900mm宽度为2100mm，长度为30410mm（8170+14070+8710）；双腹板下部规格为：高度3950mm宽度为900mm，长度为30650mm，材质为Q345B。

2工程特點

2.1、主大板梁DL-1为双腹梁结构，单根规格、重量较大，分为上下叠梁两大部分。其中上叠梁分为三段，中间通过T60法兰连接；下叠梁为两根单独的H型钢，中间通过连接板组成一个整体。

2.2、主大板梁的上下叠梁通过中间的四块叠合板进行连接，其叠合板钻孔量约为2210个，采用高强螺栓孔连接，尺寸精度要求高。

2.3、大板梁均为双腹梁结构，要求整体上绕15mm，双腹大板梁翼板与腹板为全焊透结构，组对焊接难度大，焊接防变形要求高。

3.施工程序及施工方法

3.1、原材料入厂检验

厚度δ≥60mm的钢板必须采购正火板，且逐张进行100%的超声波探伤，验收标准按JB/T4730-2005，钢板质量等级为Ⅲ级合格。大板梁图纸中材质为SM490BN的材料，也需采购正火板。

4材料进料

大板梁所有（包括翼板、腹板、叠合板、端头角钢）原材料入厂检验合格后，材料进入车间前要进行喷砂除锈，喷砂等级Sa2.5级，摩擦表面的摩擦系数大于等于0.45，其中叠合板表面的摩擦系数大于等于0.45。喷砂后喷一道防锈底漆，其中叠合板、法兰连接板不得油漆，以及高强螺栓孔群300mm范围内不得喷油漆，底漆为环氧酯铁红底漆，漆膜厚度不小于15um。

5大板梁主体翼板的下料及拼焊

主材上下翼板宽度方向按0～+1mm下料，长度方向加100mm余量。对于不同厚度大板梁翼板拼接时，严格按图纸进行分段和会签图拼接，同时注意不同钢板厚度的拼接错口位置。板条拼接：当不同规格的板梁翼板进行拼板焊接时，保证翼板以一面对齐，且对齐面与腹板相焊处的对接焊缝需打磨平整，保证平面度为1mm。翼板在拼板时必须注意板条的拼接方向，在拼板时会签图的左侧对应大厂房的西侧。拼板焊接：在拼焊t140的大板梁翼板时，板梁应各焊制规格为300X800的产品试板1块。该产品试板应随t140的大板梁翼板同时探伤、同炉热处理。厚度100mm以上的钢板在拼接前，坡口加工前应对其边缘2倍板厚加30mm范围的内进行100%的超声波检测，防止夹层或疏松等缺陷的存在。探伤标准执行JB/T4730-2005，Ⅰ级合格。在拼接焊缝去掉引弧板熄弧板后必须将对接焊缝端面打磨平整，并作磁粉检查。

6、大板梁单个叠梁主体腹板的下料及拼焊

将热处理后的板梁腹板放到已经搭设好的平台上，平台平面度偏差不得超过3mm，若板梁腹板存在局部变形要先用火焰进行矫正。大板梁腹板与叠合板侧切割的直线度必须保证0.5mm，另一侧切出上拱15mm，其中上叠梁三段腹板需点焊成一整体放样净料切割，左右两段长度加2mm余量，中段长度加3mm余量。在腹板宽度方向上，上下叠梁腹板整体加2mm余量切割。

7、大板梁上叠梁整体施工流程

7.1上叠梁单段单根腹板与叠合板的组对

先将一条腹板（T=30/40）吊于组对平台上，水平面调整固定好后，再将叠合板按图尺寸组对于腹板上，并进行点焊加固，组对叠合板时不得留有间隙。辅大板梁的腹板与下翼板的组对根据主板梁上叠梁组对，提前组对T形钢，其腹板与下翼板角焊缝采用双面坡口，全焊透结构。

7.2上叠梁单段单根腹板与叠合板的焊接

叠合板与腹板的焊缝为双面坡口反面清根进行焊接，第一遍焊1/3后，进行翻转清根，每条焊缝每次只焊1/3，共焊3次，叠合板处的焊接，可采用反变形进行焊接和矫形，叠合板最终平面度在1mm内。

7.3上叠梁单段双腹板T形钢及筋板与翼板的组对

首先搭建一组对平台，将T140X2100X8170（14070）的板吊于平台上，其次在翼上均匀点焊上对称三角板，以便于腹板的定位与加固焊接。两T形钢组对完后，再将中间的筋板组对与两腹板间。同时对两腹板内与翼板的主角焊缝进行焊接2～3遍，对两腹板内部的筋板与翼板的角焊缝提前焊完，筋板挡住主角焊缝处提前焊接完。

7.3上叠梁单段双腹板、筋板与翼板的焊接

双腹板及内部筋板与翼板焊接顺序为：第一步，双腹板组对于翼板后，采用CO2在双腹板间对腹板与翼板间的角焊缝进行打底焊接二遍，焊角不小于10mm；第二步，将双腹梁平放于平台上，其中T40的腹板在上，对T40的腹板进行埋弧焊接二到三遍，同时对内部T30腹板与翼板角焊缝焊至一半，对双腹板内的筋板进行焊接；第三步，将双腹梁进行翻转，T30的腹板在上，对T30的腹板进行清根和埋弧焊接，同时对内部T40的腹板与翼板角焊缝进行焊满，对内部筋板角焊缝进行焊接；第四步，再将双腹梁进行翻转，T40的腹板在上，对T40的腹板进行满焊，同时对内部T30腹板与翼板进行满焊。

7.4上叠梁中双腹梁两端齐头、开坡口，左右两段双腹梁与中段连接处齐头、开坡口对已组焊完的单段单根双腹梁所有尺寸检测合格后，中段双腹梁两端法兰板长度偏差均按+1mm齐头切割，左右两段长度偏差按+5mm齐头，其与中段连接处齐头，与两端法兰板处暂不齐头。

7.5上叠梁三段双腹梁整体卧式组装中间法兰板及法兰板全位置焊接上叠梁单段双腹梁法兰端板组焊合格后，需搭建一试装平台，将三段双腹梁卧式试装在一起。其平台的搭建规格为4X31X1米，平台的平面度需用水平仪调平，偏差不大于2mm。试装平台搭好后，将三段双腹梁分别吊于平台上，其中各段双腹梁T40的腹板朝上，中间法兰连接处留出大于150mm的间隙。三段双腹梁吊于平台后，分别对叠合板的直线度、平面度、整体的弯曲、扭曲和上拱进行检测。

7.6上叠梁三段双腹梁整体组焊辅梁配件法兰板和盖板

上叠梁三段双腹梁中段处的法兰端板每侧焊缝焊接1/3后，可对辅梁的配件法兰及翼板上的盖板进行号线组对。

7.7上叠梁三段双腹梁拆开分别对翼板钻孔及与下叠梁整体预装

上叠梁双腹梁整体组焊辅梁配件法兰后，对三段分别拆开，拆开后对单段双腹梁的上翼板和盖板进行钻孔。拆开后也为与下叠梁整体预装做准备，与下叠梁整体预装，主要检查上下双腹叠梁叠合板的间隙及上叠梁整体长度尺寸。

8大板梁下叠梁整体施工流程

8.1下叠梁单根翼板、腹板和叠合板的组对

组对平台搭建好后，先将一条腹板放置于组对平台上，进行超平，并预拱8mm。

8.2下叠梁单根翼板、腹板和叠合板主角焊缝的焊接

动焊进行焊接，每条焊缝焊接1/3后翻转，共焊3次，其焊接坡口形式与上叠梁一致。对单个翼板、腹板和叠合板组对的H型钢焊完后，对上拱和叠合板的直线度进行矫形。

8.3下叠梁单根叠梁筋板与腹板的组对与焊接

下叠梁单根H型钢主角焊缝焊完后，并对其进行矫形，叠合板处的平面度需控制在0.5mm内。下叠梁单根腹板组对筋板号线时，必须保证两筋板之间的距离，偏差不得大于1mm，下叠梁每根腹板组对筋板的尺寸必须一致，才能保证两根叠梁的螺栓连接。

8.4下叠梁两根叠梁的整体试装

下叠梁单根叠梁筋板组焊完后，对两根叠梁进行整体试装，试装后检测两叠合板的平面度、整体的弯曲、扭曲及上拱。若有尺寸不合格，则需进行矫形，为与上叠梁的整体预装做好准备。

9大板梁出车间的最终检验

大板梁腹板、翼板焊道位置、上下左右方向、接口尺寸必须与哈锅设计处确认的大板梁会签图一致。大板梁的整体上挠度偏差≤15mm，不得有向下的挠度。大板梁的整体弯曲、扭曲、旁弯不得超过5mm。腹板中高强螺栓连接部位平面度偏差不超过1mm/m，其它部位平面度偏差不超过3mm/m。

作者简介：季书耘（1972.10--）；性别：男，籍贯：江蘇省淮安市，学历：本科，毕业于中央党校；现有职称：中级工程师；研究方向：项目管理.