关于蒸汽发生器上部内件整体预制的上部组件制造工艺应用研究

关于蒸汽发生器上部内件整体预制的上部组件制造工艺应用研究

黄颖奇

东方电气（广州）重型机器有限公司  广东广州 511455

摘要：本研究以蒸汽发生器上部组件内件为整体预制形式的上部组件制造工艺为研究对象，从结构为入手点，剖析上部组件制造工艺的具体内容及应用。

关键词：上部组件；制造工艺；应用

一、上部组件的结构分析

（一）上部组件范围

上部组件包含上部壳体组件、文丘里管、一级甲板组件、一级分离器单元（111个）、二级甲板组件、二级分离器单元（116个）、梯子组件、主给水环组件、套筒锥段组件、套筒锥段滑移组件及相关配套小零件。

（二）上部内件来料状态说明

一级甲板、二级甲板、一级分离器、二级分离器及梯子组件等全部在内件制造供应商处完成预装配，其中：一级、二级甲板通过6个临时支撑立柱+12个临时支撑环分段的临时支撑结构相互连接，固定整个分离器成整体结构。支撑立柱和临时支撑环作为供应商提供用于分离器组件安装到位前的临时固定，其中6个临时支撑附件待回厂装入上部壳体装焊后再拆除。

（三）上部组件装配连接结构

1.文丘里管与上封头

文丘里管外径φ220.14mm，上封头对应开孔内径φ219.87mm，两者是过盈装配要求。

2.上部壳体与一级甲板组件

一级甲板组件通过4件长支耳、7件短支耳连接至上部壳体内侧的一级甲板支承块上。

3.上部壳体与二级甲板组件

一级甲板组件通过带垫板的焊接方式固定至上封头的二级甲板支承环上。

4.上部壳体与主给水环组件

主给水环组件的鹅颈管组件与主给水管组件的热套管进行焊接固定，同时环管处有4件主给水环支承架固定至套筒锥段组件上。

5.一级甲板与二级甲板组件

两者无刚性连接固定，一级分离单元顶部距二级分离器单元下部约1240mm。

二、上部组件制造的工艺流程

（一）上部组件制造工艺流程

上部壳体倒立→文丘里管的装焊→二级甲板上端面配磨支承环焊接垫环→临时固定支承环焊接垫环与二级甲板→上部壳体翻身→起吊分离器及上部内件至工位并检查→起吊上部壳体安装至分离器及上部内件上方→调节位置并检查→焊接二级甲板与二级甲板支承环→试装配、焊接一级甲板长支耳、短支耳→焊接一级甲板下方其余加强筋板→整体起吊上部壳体+上部内件及分离器组件脱离一级分离器和二级分离器之间临时支撑附件→布置套筒锥段与套筒滑动组件顶升工位→装配上部与套筒锥段+套筒挂东组件→焊接套筒锥段与一级甲板→起吊上部组件→布置给水环组件顶升工位→装配并固定主给水环与支承架→焊接主给水环支承架与锥段→焊接各密封垫板→翻身至卧式工位→焊接主给水环与热套管→拆除主给水环临时固定附件→装配焊接再循环管及密封垫板→保护上部组件→机加上部组件最终环缝坡口。

（二）基于工艺流程分析的关键节点

基于主要流程框图分析，上部组件制造的关键节点包含：文丘里管的装配；主给水环组件的制造；上部内件的装焊及临时固定主给水环组件的装焊。

三、上部组件制造的关键点分析

（一）文丘里管的装配

文丘里管与上封头属过盈装配，准备冷装工艺试验，模拟产品装配过程进行试验，根据试验编制冷装作业指导书。装配前必须仔细检查文丘里管外壁和上封头文丘里管孔内是否有毛刺，如有则抛光清理。校对每个文丘里管待装部分的外径和上封头文丘里管孔内径，并对文丘里管和上封头文丘里管孔分别标记编号，原则上使用相对较大外径的文丘里管装配至相对较大内径的文丘里管孔内。整个接管冷装配过程需在短时间内完成，故操作人员需在产品作业前提前做好各项准备，并进行相应的练习及模拟操作，以保证装配过程迅速高效，一次到位。

（二）主给水环组件的制造

鹅颈管组件的制造是工艺难点，弯头1端部堆焊20mm厚的SFA 5.11 ENiCrFe-7堆焊层，再与弯头2进行焊接。弯头3上先装焊一个检查孔堵头，然后与直管焊接。弯头2、3的之间焊缝作为最终焊缝。最终拼焊成鹅颈管组件。焊接过程中应实时测量，严格控制各管件轴线对中度。

（三）上部内件的装焊及临时固定

因一级、二级甲板之间无焊接刚性结构连接，同时二级甲板与支承环焊接位置限制，本项目内件装配采用上部壳体往上部内件上方罩入的方式进行装配，如下图示意装配过程。

综合上部内件、上部壳体总长尺寸、底部垫高尺寸、吊绳长度、吨位情况综合分析，行车最高位置至少离地22米。

（四）套筒锥段的装焊及套筒锥段滑移组件的临时固定

待固定上述3个零件放置到位后，起吊上部壳体带内件至上方并调节轴线位置后落在等高座上，调节上述3个零件的高度至图纸要求，然后完成套筒锥段与一级甲板的焊接以及主给水环热套管和鹅颈管组件的点焊。

（五）主给水环组件的装焊

严格控制主给水环平面距主给水管轴线距离，上部壳体、上部内件、主给水环组件三者中心线要尽可能保持对齐，偏差小于3mm；主给水环下表面与上部壳体端部平行度10mm；为保证焊接质量，采用横焊位置焊接。需在立式工位下手氩点焊主给水管热套管与鹅颈管组件。待翻身变位在卧式工况下进行横焊位置焊接，采用5*4POLYSOUDE焊机。

结束语

综上所述，本研究对上部组件制造工艺的具体情况展开探讨，希望由此提高该项制造工艺的应用水平。

参考文献：

[1] “华龙一号ZH-65 型蒸汽发生器关键制造工艺及质量控制”，田清.工程技术与管理2019,003(006):42-46