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| 标准编号 | GB/T 16508.4-2022 (GB/T16508.4-2022) | | 中文名称 | 锅壳锅炉 第4部分：制造、检验与验收 | | 英文名称 | Shell boilers - Part 4: Fabrication, inspection and acceptance | | 行业 | 国家标准 (推荐) | | 中标分类 | J98 | | 国际标准分类 | 27.060.30 | | 字数估计 | 46,448 | | 发布日期 | 2022-03-09 | | 实施日期 | 2022-10-01 | | 起草单位 | 上海工业锅炉研究所有限公司、天津宝成机械制造股份有限公司、泰山集团股份有限公司、河南省四通锅炉有限公司、方快锅炉有限公司、博瑞特热能设备股份有限公司、杭州市特种设备检测研究院、山东华源锅炉有限公司、江苏太湖锅炉股份有限公司、南通万达锅炉有限公司、无锡锡能锅炉有限公司、陕西建工金牛集团股份有限公司、湘潭锅炉有限责任公司、无锡中正锅炉有限公司、湖南省特种设备检验检测研究院、山东中杰特种装备股份有限公司 | | 归口单位 | 全国锅炉压力容器标准化技术委员会(SAC/TC 262) | | 提出机构 | 全国锅炉压力容器标准化技术委员会(SAC/TC 262) | | 发布机构 | 国家市场监督管理总局、国家标准化管理委员会 | GB/T 16508.4-2022: 锅壳锅炉 第4部分：制造、检验与验收
GB/T 16508.4-2022 英文名称: Shell boilers - Part 4: Fabrication, inspection and acceptance
ICS 27.060.30
CCSJ98
中华人民共和国国家标准
代替GB/T 16508.4-2013
锅壳锅炉
第4部分:制造、检验与验收
国 家 市 场 监 督 管 理 总 局
国 家 标 准 化 管 理 委 员 会 发 布
1 范围
本文件规定了锅壳锅炉在制造过程中的基本要求、标记、材料切割与矫正、冷热成形、主要零部件制
造与装配、胀接、焊接、热处理、检验与试验、涂装与包装、铭牌及出厂资料的各项要求。
本文件适用于GB/T 16508.1界定的锅壳锅炉的制造、检验与验收。
2 规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文
件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于
本文件。
4.1 锅炉用原材料应符合GB/T 16508.2和设计图样的要求。
4.2 锅炉受压元件的结构设计和强度计算应符合GB/T 16508.3的要求。
4.3 设计和制造工艺文件应与本单位的生产条件相符合。
4.4 受压元件的制造应采用适宜的工艺和方法,不应存在产生影响安全和使用的附加应力、有害缺陷。
5.1 一般规定
5.1.1 锅炉制造单位应制定受压元件和主要承载构件用材料的材料标记、制造过程中的焊工标记、无
损检测标记、产品零部件识别号和检验状态标识等的标识使用指导文件。
5.1.2 锅炉受压元件[锅壳、集箱、管道、集中下降管、炉胆、回燃室、封头(管板)、炉胆顶、下脚圈以及管
子等]和承受载荷的非受压元件(支吊件、拉撑件)的材料标记应便于识别,以防止材料混用。
5.1.3 受压元件及主要承载构件用材料在分割下料前,应作标记移植,并且便于识别。
5.1.4 焊工标记、无损检测标记以及要求追溯的材料标记应作为永久性的标记保留,生产过程中标记
被覆盖或因加工而丢失标记时应重作标记移植。
6.1 根据钢材特性和规格选择材料分割方法。采用的切割方法应保证加工尺寸、粗糙度要求,还应减
少或不发生因切割而造成的变形。
6.2 热切割时,可根据钢材的类型和厚度对加工部位进行预热,切割后应清除切口表面的熔渣和影响
制造质量的表面层。
6.3 切割后如变形超出允许范围,应采用合适的方法予以矫正。
7.1.1 采用冷成形时,应考虑所用钢材的冷脆性。
7.1.2 采用热成形时,应避开钢材的回火脆性温度区。
7.1.3 材料成形工艺应根据材料的应变量确定,并符合GB/T 16507.5相关要求。冷成形不应使元件
产生过大的变形率(或应变量),否则应进行相应的成形后热处理。
7.1.4 采用经过正火、正火加回火或调质处理的钢材制造的受压元件,宜采用冷成形或温成形。
7.2 锅壳类筒节、管板(封头)、U型下脚圈和炉胆波形成形
7.2.1 圆形管板、封头、U型下脚圈及炉胆波形的热成形或冷成形宜采用连续成形工艺。
7.2.2 管板、封头和U型下脚圈宜采用整块钢板压制成形。当需要拼接时,板厚不大于100mm时,拼
接焊缝两侧钢板的实际边缘偏差值应不大于名义板厚的10%,且不超过3mm;当板厚大于100mm
时,拼接焊缝两侧钢板实际边缘偏差值不超过6mm。
7.2.3 成形后外观质量应符合以下要求:
a) 卷制后的筒节和压制后的管板、封头、U型下脚圈及波形炉胆内外表面不应有凹陷、疤痕、裂
纹、重皮等缺陷;
b) 扳边孔(人孔、炉胆孔)扳边加工完后端部不应有裂纹。
7.2.4 成形后受压元件实际厚度应不小于设计要求的最小需要厚度,特殊部位按以下要求:
a) 圆形管板扳边圆弧、U型下脚圈及波形炉胆波纹最薄处的厚度应不小于名义厚度的85%,且
不小于设计要求的最小需要厚度;
b) 圆形管板、封头的扳边孔,当无加强圈或不可能加强时,其直段边缘的厚度应不小于该元件名
义厚度的70%,且不小于设计要求的最小需要厚度。
7.2.5 圆形管板、封头和U型下脚圈外圈的内径偏差应符合表1要求;同一截面上最大内径与最小内
径之差,封头不应大于其名义内径(Di)的1%,圆形管板和 U型下脚圈外圈不应大于其名义内径(Di)
的0.5%。
7.2.6 圆形平管板平面度应不超出表1的规定,测量方法见图1。平面度为圆形平管板实测h最大值
和最小值之差。
7.2.7 圆形管板总高度(H)(见图2)和U型下脚圈内、外圈高度(H1、H2)(见图3)的偏差为+5-3mm;封
头总高度(H)(见图4)的偏差为+10-3mm。
7.2.8 圆形平管板、U型下脚圈的转角半径(r)(见图2、图3)应不小于设计规定值。
7.2.9 圆形管板、封头的扳边孔(位置)中心线偏差(ΔC)不应超过5mm,扳边孔高度(h)偏差不应超过
±3mm;见图2a)、图2c)、图2d)和图4。
a) 带扳边炉胆孔前管板 b) 不带扳边炉胆孔前管板
c) 带扳边炉胆回燃室前管板 d) 带扳边炉胆回燃室后管板
7.2.10 圆形管板的炉胆孔[见图2a)、图2c)和图2d)]内径(di)偏差、U型下脚圈内圈(见图3)内径
(di)偏差均不应超过表1相关规定。
7.2.11 封头内表面的形状偏差应符合GB/T 16507.5的相关要求。
7.2.12 圆形拱形管板压制成形后,平面部分与曲面相交处应圆滑过渡。拱形管板的平面形状尺寸(H
或L)偏差采用专用样板检查,并符合图5的要求;其平面度应在表1规定的基础上以长轴计分别对应
减少3mm~4mm。
图5 圆形拱形管板的平面形状尺寸偏差示意图
7.2.13 圆形管板、封头、U型下脚圈、扳边孔的直边部分不应存在纵向褶皱,且直边倾斜度(Δδ)(见图
2、图3、图4)应不大于3mm。
7.2.14 锅壳筒节纵向焊缝的棱角度应不大于4mm,炉胆筒节纵向焊缝的棱角度应不大于3mm,宜用
弦长为名义内径的1/6、且不小于200mm的样板测量。
7.2.15 锅壳筒节、炉胆筒节的内径偏差应符合表1要求;同一截面上最大内径与最小内径之差,锅壳
筒节应不大于其名义内径的1%,炉胆筒节圆筒形部分应不大于其名义内径的0.5%。
7.2.16 炉胆筒节波形成形后,其波形尺寸偏差(见图6)应符合表2的规定。。
7.3.2 管子经滚压螺纹后,其表面不应有裂纹、皱褶等缺陷;螺纹烟管形状偏差、尺寸偏差和表面粗糙
度应符合设计文件的要求。
7.3.3 集箱管端缩口符合下列要求。
a) 用于收口的集箱管分割宜采用机械切割方式。如采用火焰切割方式,切割后应去除管子切割
处的毛刺、熔渣,并修磨引、收弧处的缺口,使之圆滑过渡,以防缩口产生皱褶。切割后的管端
截面垂直度应小于2mm。
b) 当缩口为椭圆形时,切割后应划出集箱管中心线并打样冲眼,以便确定椭圆形手孔的长短轴方
位,使两端缩口后长短轴方位保持一致。
c) 集箱管端缩口时,应严格控制管端加热温度、加热长度及缩口终止温度。
d) 缩口成形后,管子外表面不应有过烧、裂纹、折叠、起皱、凸起等缺陷。缩口成形尺寸应符合图
样要求。
8 主要零部件制造与装配
8.1 锅壳、炉胆、集箱
8.1.1 锅壳、炉胆等的筒节对接、筒体与管板(封头)对接、集箱对接符合以下规定:
a) 锅壳筒体纵、环缝两侧,筒体与管板(封头)环缝两侧,集箱对接焊缝两侧的钢材中心线应对齐;
环缝两侧的钢材不等厚时,也允许一侧的边缘对齐;
b) 纵缝两侧钢材的实际边缘偏差值不大于钢材名义厚度的10%,且不超过3mm;
c) 环缝两侧钢材的实际边缘偏差值(包括钢材厚度差在内)不大于钢材名义厚度的15%加
1mm,且不超过6mm;
d) 名义厚度不同的两元件或钢板对接时,两侧中任何一侧的名义边缘厚度差值如果超过b)或c)
规定的边缘偏差值,则厚板的边缘应削至与薄板边缘平齐,削出的斜面应平滑,且斜率不大于
1∶3,必要时,焊缝的宽度可计算在斜面内,见图7。
注:不同厚度的两元件或钢材对接并且边缘已削薄的,按照钢材厚度相同对待,则名义厚度指薄板;不同厚度的钢
8.1.2 锅壳、炉胆每米长度内的直线度应不大于1.5mm,全长直线度应符合GB/T 16507.5的相关规
定。锅壳总长度偏差为+15-10。集箱的长度偏差、全长直线度应符合GB/T 16507.5的相关规定。
8.1.3 锅壳(管板、筒体)和集箱上的管孔应符合以下规定:
a) 管孔中心距(s)偏差见表3;
b) 焊接管孔尺寸及偏差应符合附录A的规定;胀接管孔的尺寸及偏差应符合9.2.4的要求。
8.2 蛇形管、膜式壁管屏、翅(鳍)片管等
8.2.1 蛇形管、膜式壁管屏制造应按GB/T 16507.5的相关要求进行。
8.2.2 高频电阻焊螺旋翅(鳍)片管制造应按NB/T 47030的相关要求进行;激光焊螺旋翅(鳍)片管的
管子和翅(鳍)片的材质应符合相关材料标准,并经验收合格,但不宜采用高反射性及高导热性材料;管
子和翅(鳍)片的熔合率应不小于90%,翅(鳍)片管尺寸偏差及熔合率等检验可参照NB/T 47030的要
求;H型翅(鳍)片管制造按附录B的要求进行。
8.3 拉撑件
8.3.1 拉撑件(包括直拉杆、斜拉杆、拉撑管、拉撑板)不应拼接。
8.3.2 拉撑件的尺寸偏差应符合设计文件的要求。
8.4 人(手、头)孔及孔盖
人孔、手孔、头孔及孔盖的密封面允许有轻微的环向刻痕,但不应有径向刻痕。密封面的表面粗糙
度Ra值应符合设计文件的要求。
8.8.1 制造过程中应避免受压元件表面的(机械)损伤(如凹陷、疤痕、裂纹、弧坑等)。
8.8.2 管板、封头、U型下脚圈及波形炉胆内外表面的凹陷、疤痕、弧坑深度虽不影响设计要求的最小
需要厚度,但底部呈尖锐状态时应修磨成圆滑过渡。深度影响设计要求的最小需要厚度时应进行焊补
及修磨。
8.8.3 管板、封头人孔内扳边、管板上炉胆孔扳边距扳边弯曲起点大于5mm处的裂口可进行修磨或
焊补。
8.8.4 管子表面机械损伤或缺陷深度值不应影响设计要求的最小需要厚度。如果损伤处剩余厚度不
小于设计要求的最小需要厚度,且损伤无尖锐棱角时,则可修磨;当机械损伤处管壁厚度小于设计要求
的最小需要厚度时,应进行焊补和修磨。当机械损伤或缺陷深度剩余厚度小于设计要求的最小需要厚
度的70%时应更换管子。
8.8.5 受压元件表面上高度超过1mm的个别凸起应进行修磨。
8.8.6 因钢板质量不符合要求和过烧造成的裂纹、裂口不应焊补。
8.8.7 表面修磨、焊补应符合以下要求:
a) 修磨斜度不大于1∶3;
b) 焊补按评定合格的焊补工艺进行;
c) 焊补及修磨后按NB/T 47013(所有部分)进行表面无损检测合格。
9.1 一般要求
9.1.1 胀接处的计算温度不宜超过400℃。
9.1.2 管子名义外径应不大于89mm。
9.1.3 管子名义壁厚应不大于5mm,管板或筒体的名义壁厚应不小于12mm;管孔壁之间的距离应不
小于19mm,且不小于管子名义壁厚的6倍。
9.2 胀接管孔
9.2.1 胀接管孔不应开在管板的拼接焊缝或锅壳(筒)的纵向焊缝上。当胀接管孔必须开在环向焊缝
上时,则应按11.4.6b)进行处理。
9.2.2 胀接管孔中心与焊接边缘(除9.2.1外)及管板板边起点的距离应不小于0.8d(d 为管孔名义直
径),且不小于0.5d+12mm。
9.2.3 胀接管孔的表面粗糙度(Ra)值应不大于12.5μm,孔表面不应有纵向或螺旋形贯穿性刻痕。
9.2.4 胀接管孔的尺寸及偏差按表6的规定。
9.2.5 若管板或锅壳(筒)厚度不小于22mm时,为提高胀接的拔脱力和紧密接触密封,可在管孔内增
设胀接槽,槽深宜为0.5mm~1mm,槽宽宜为4mm。
9.3 胀接管子
9.3.1 胀接管表面不应有重皮、裂纹、纵向沟纹、压偏等缺陷,胀接处横向沟纹、麻点等缺陷其深度不应
大于管子名义壁厚的10%。胀接管子的端面垂直度(Δf)应不大于管子名义外径的1.5%,且不大于
1mm(见图14)。
图14 胀接管子端面垂直度偏差示意图
9.3.2 胀接管子的材料宜选用低于锅壳(筒)硬度的材料。若管端硬度大于管板或锅壳(筒)硬度时,应
对管端进行退火处理,退火长度应不小于100mm。管端退火不应用煤炭作燃料直接加热。
9.3.3 管端胀接处的表面应均匀打磨,打磨长度应不小于管板或锅壳(筒)厚度加50mm。打磨后管子
表面粗糙度Ra值应不大于12.5μm。
9.3.4 管子胀接端同一截面上壁厚允许最大差值应符合:当名义壁厚不大于3mm时,为0.3mm;当名
义壁厚大于3mm时,为0.35mm。
9.3.5 胀接管端最小外径应按表7的要求。
9.4.1 胀管器的初始最小直径应小于管子的最小内径,并确保胀管器能顺利地放入管孔内。
9.4.2 胀管器圆柱直段的有效长度为管板或锅壳(筒)厚度加15mm,同时圆整到0或5。
9.4.3 胀管器的胀杆和滚柱工作表面应无刻痕、压坑和碰伤等缺陷,胀杆全长的直线度公差应为
0.1mm。
9.4.4 胀管设备转速一般应根据胀管器和试胀工艺确定。
9.5 胀接工艺
9.5.1 胀接管孔与管子外径应逐个逐根进行测量并作好记录,同时管子与管孔间的最大间隙应符合表
9.6.3 管子壁厚减薄率控制法
当采用管子壁厚减薄率控制法时,符合如下要求:
a) 在胀管前的试胀工作中应对每一种规格的管子和壁厚的组合都进行扭矩设定;
b) 扭矩设定是通过试管胀进试板的管孔来实现的,试管胀接完毕后,打开试板,取出试管测量管
壁减薄量,然后计算其管壁减薄率,管子壁厚减薄率一般控制在10%~12%范围内,扭矩设定
c) 为保证胀管设备的正常运行,生产中每班工作之前,操作人员都应进行一次试胀,同时检验部
门应核实用于生产的扭矩是否与原设定的扭矩完全相同。
9.7 胀接质量
9.7.1 胀接后的管端不应有粗糙、剥落、刻痕、夹层、裂纹等缺陷。胀口处应无单边偏挤现象,胀接口内
壁胀大部分过渡到未胀部分应均匀、平齐,无切口和沟槽。
9.7.2 管端12°~15°(管壁与管子中心线的夹角)喇叭口(见图15)的扳边起点与管板或锅壳(筒)表面
宜平齐,由胀接部分转入喇叭口部分应有明显的界限,但不应有明显的切口和挤出现象,扳边后管端不
应有裂纹。
图15 管端12°~15°喇叭口示意图
......
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