大口径钢管输水技术
2019-03-15 09:13:19
大口径钢管是指外径1000MM以上的钢管。 钢管生产工艺流程 圆管坯→加热→穿孔→三辊斜轧、连轧或挤压→脱管→定径（或减径）→冷却→矫直→水压试验（或探伤）→标记→入库 大口径钢管输水技术制造与质量控制 1m 水钢管，分6m 一节在工厂制作,现场对接,X 坡口焊接. 防腐:外层用环氧煤沥青喷涂,内壁挂水泥镀锌网.按国家规范 控制质量,加压后渗水量仅为 O.1051/min. 关键词:钢管制造工艺质量控制 深圳市东部引水工程包括东部供水水源工程和供水网络干线工 程,总长 1057km.近期引水 11m3/s,远期可达 30m3/s.大坝河 倒虹吸工程是该项工程的一个重要组成部分, 它采用了双排压力 钢管,内径 1m,双排管各长 839m.其中作为管桥的明管,管壁 厚 t=30mm,双排管各长 208.1m;埋地管管壁厚 t=24mm,双排 管各长 628m. 直径 1m 输水钢管的施工分两个阶段进行,先在工厂加工制作成 长 6m 或 4m 的管节,然后运到工地进行对接. 一、技术文件 施工图纸,设计说明书,现行的国家标准和行业标准. 二、选材 钢管用 Q235 镇静钢.钢板尺寸按长宽双定尺-24×9870×2050 和 -30×9870×1850 订货. 对到货的钢板要求牌号清楚, 合格证齐全, 并进行了 5%的检查. 焊材:埋弧自动焊的焊丝采用 HO8A,焊接采用 HJ43 手工焊焊 条采用 J427. 防腐材料:钢管内防腐采用镀锌铁丝网水泥砂浆衬里;外防腐埋地管采用特加强级环氧煤沥青涂料, 明管采用 STIC 重防腐涂料. 三、钢板的下料,卷板和组装 1.钢管制作的下料 钢管纵缝和环绕坡口,设计采用"V"形和"U"形.根据施工单位 现有加工设备的具体情况,经设计单位同意,改为埋弧自动焊对 称"X"形,将工地手工焊接坡口改为"偏 X"形——即环缝水平中 心线以上外侧和水平中心线以下内侧均开大"V"形坡口,对应相 反方向开小"V"型坡口. "偏 X"坡口,便于先焊仰脸焊的小坡口,接着采用电弧气刨正面 清根,再焊上部大焊缝. 钢板采用自动火焰气割切割,先割直边,再加割坡口.切割氧 气压力 O.6MPa,气压力 O.5MPa.然后使用高速角式磨光 机,清除坡口内的熔渣,毛刺,氧化铁,磨光焊缝坡口. 2.卷板 卷板机的卷板能力为板厚 25mm×板宽 4000mm. 首先用卷板机压出钢板两端头的弧度,再卷中间部位.一般要卷 碾 4～5 次,不断用样板检查弧度,弧度合格后,点焊纵缝接口. 为了达到规范要求的圆度,当每小节的接口纵缝焊完之后,再次 套入卷板机进行复卷,确保质量合格. 3.管节的组装 考虑工地起吊和运输能力,减少工地焊缝,将 3 个短节组装成一 个长节, 即壁厚 24mm, 长度 6000mm, 重量 11094kg; 壁厚 30mm,长度 5400m,重量 12625kg. 组装是在长度 7m 的弧形转动台车上进行的.控制相邻管节纵缝 错开 1800mm,组装的焊缝错边量纵缝控制在 2mm 以内,环缝 不超过 3mm,定位焊的长度是每 250mm 焊 50mm. 钢管组装后的检验 经检查, 管口平面性 2mm, 圆度 3D‰=9mm, 周长
四、钢管的焊接 1.首先进行焊接工艺评定 以厚度 30mm 的钢板作焊接工艺评定. 钢板材质是 Q235 镇静钢, 采用自动埋弧焊,焊丝牌号 H08A,焊丝直径 5mm,焊剂牌号 HJ43 环缝和纵缝均采用对接平焊,坡口型式是对称"X"形,一边 先开坡口角 60°, 坡口深度 8mm, 钝边 14mm, 焊机为 MZ-1-1000A 自动弧焊机,焊接电流 900～950A,电弧电压 38V,焊接速度 200～250mm/min.正面焊完后,背缝采用电弧气刨清根,再行 焊接.焊缝经外观检查和内部无损检测,均达一类焊缝标准,机 械性能试验结果符合 GB700-88 要求. 2.钢管的焊接 埋地钢管:材质 Q23 厚度 t=24mm.焊接参数为电压 36V,电 流 850～900A,速度 35mm/min. 焊接顺序: 每个小节长度 2m, 纵缝内侧先开 60°坡口, 深度 6mm, 焊件固定后,由焊机臂伸缩,进行自动焊接;纵缝外侧用电弧气刨,开 60°坡口,深度 6mm,清根到底,再用高速角式磨光机清 除熔渣,毛刺和受热层,进行自动焊接. 将 3 个小节拼起来为 1 个大节,长度为 6m.先焊内侧,后焊外 侧.方向同上.所不同的是,这时钢管放在滚焊台车上,作旋转 运动,而装在焊臂上的焊机作送丝焊接. 明管的焊接:管材用 Q23 厚度 t=30mm.严格按照焊接工艺评定 告中所确定的焊接电特性执行,电压 38V,电流 900～950A,速 度 200～250mm/min. 3.钢管焊缝的质量检查 焊缝的外观检查:根据 DL/T5017-93 钢管制造安装及验收规范, 对工厂内焊接的纵缝和环缝,属于一类和二类焊缝,重点检查有 无裂纹,气孔,未焊满,表面灰渣等缺陷,经检查达不到规范要 求的,必须进行处理. 焊缝内部的无损检测:由于该管道在供水工程中属于特大型钢 管,非凡是厚度 t=30mm 的钢管是作为管桥使用的,既要承受内 水压力,又要负担由钢管自重和水体形成的弯矩,所以对焊接的 质量要求非凡高.对于管桥用的 t=30mm 厚的钢管,其纵缝和环 缝均属于一类焊缝, 要求进行 100%的 X 光射线拍片检查和 100% 的超声波探伤检查;而对厚度 t=24mm 的埋地钢管,纵缝属于一 类焊接, 进行 20%的 X 光拍片检查和 50%的超声波探伤检查. X 光射线探伤仪型号为 XXH-300 超声波探伤仪型号为 CTS-22. 五,钢管的防腐 1.埋地管外防腐 喷丸除锈:除锈按 Sa5 控制,采用喷钢丸除锈,金属表面全部露 出银白色金属光泽,粗糙度为 40～70m. 喷涂防腐层: 特加强级环氧煤沥青防腐, 即底漆 1 道, 面庞 5 道, 中间夹 4 层环氧玻璃丝布,厚度达到 0.9～1mm,涂每层漆的间 隔时间以涂上的漆干燥达不粘手为准. 质量检查:外观检查:漆表面均匀,平滑,无流挂,无泡,无折 皱.使用测厚仪,抽检 5%,全部测点要达到设计厚度,否则, 补漆加厚.用 5000V 电火花针孔检漏仪,进行针孔和绝缘检查, 以不打火花为合格.附着力检查,将防腐层切三角口,用力进行 撕拉,应不易拉起;若被拉起来,但第一层底漆必须附着在钢管 金属表面上,这样才算合格. 2.明管的外防腐 采用 STIC 重防腐涂料. 喷丸除锈:同埋地管除锈. 喷涂防腐涂料:当除锈合格,采用无气高压喷,喷第一层红色 底漆,待漆干不粘手,再喷第二道底,漆膜厚度达到 300m. 油漆的检验:外观检查,同埋地管厚度测量采用磁性测厚仪进行 测量,漆膜总厚度应达 600m 以上. 钢管的内防腐 埋地管和明管的内防腐,均采用挂镀锌铁丝网,喷涂抗压强度不小于 30N/mm2 的水泥砂浆衬里.其水泥砂浆配合比是,水:水 泥:砂子=22:200:270;采用生活用水;#525 硅酸盐水泥; 坚硬,洁净,级配良好的天然砂,含泥量小于 2%最大粒径小于 2mm. 除锈:在钢管安装,焊接,回填覆土,竖向变位等验收合格后, 用钢丝轮刷彻底清除管道内部的浮锈,氧化皮,焊渣,油污等. 梆扎镀锌铁丝网: 铺设直径 3mm 铁丝网, 网格尺寸 50mm×50mm, 网片间隔 10mm,钢管底部弧长 1380mm 范围内不铺设铁丝网, 以便于喷涂小车行走;铁丝网与管壁之间垫直径 φ 长 7mm 的 Q235 钢筋, 点焊连接, 间距 350mm, 钢管内壁距铁丝表面 9mm. 机械喷涂水泥砂浆:分两层喷涂,第一层喷 10～12mm 厚,第二 层喷 8～10mm,确保刮磨平整光滑. 养护:一段钢管喷涂完毕,立即封堵所有通气孔,使管内保持湿 润,进行养护. 检查验收:测量防腐厚度,表面平整度,检查是否有裂纹,空鼓 现象, 水泥浆抗压强度要达到 30N/mm 对超标部位要进行处理使之达到规范要求. 六,整条钢管水压试验 根据设计要求: 试验压力为 0.481MPa, 渗水要求全长 827m 不大 于 41/min.2000 年 4 月,进行了打压后渗漏降压和打压后放水 降压试验, 结果两根钢管渗水量分别为 O.1051/min 和 0.281/min, 符合设计要求.
倒虹吸钢管从设计到制造安装,都严格按照设计和规范要求,克 服了钢管制作和施工安装的种种技术难题,严把质量关.通过质 量验收,单元工程优良品率为 96%,达到了较满足的效果,为工 程的安全运行打下了坚实基础.
两种石灰石制粉工艺的设备配置及运行情况比较
2019-01-03 09:36:49
介绍了两种石灰石制粉工艺的系统设备配置，并对其在已建成项目上的实际调试、行情况进行比较，通过比较归纳出各自的优缺点。关键词：石灰石制粉系统;设备配置;振动磨;柱磨机;选粉机。
循环流化床锅炉燃烧时需要向炉内喷射一定粒度的石灰石粉,以达到烟气脱硫的目的。市场上购买成品石灰石粉的价格较高,很多电厂会配套石灰石制粉系统,制造出符合脱硫石灰石粉粒度要求的成品粉料。本文中对两种已建成运行的石灰石制粉系统工艺流程进行了描述,并对各自的优缺点和现场运行情况进行比较,以供参考。
1 成品石灰石粉产品质量标准
目前我国暂无石灰石脱硫粉质量标准,仍沿用美国Ahlstrom 和FW 公司的相应规定: CaCO3含量> 85%,粒度级配符合Ahlstrom、FW和CS曲线要求,保证活性2级以上。一般,进入炉膛的石灰石颗粒直径应小于1mm,从粒径分布上讲,大多数颗粒的直径应集中于d50附近区域。分级后的成品石灰石粉粒度0. 1～1. 5 mm占60%以上,平均粒度0. 40～0. 55mm。Ahlstrom粒度分布曲线是炉内达到较大脱硫效率的一种理想状态,即成品石灰石的粒度分布与之越接近则每单位质量脱硫剂在单位时间内能捕获和固定的硫量就越大,脱硫效率也越高。就目前常见的石灰石制粉系统实际运行情况来看,要使成品粒度完全符合曲线的分布要求不太现实,但均可实现成品石灰石粉(粒度≤1.5 mm)含量大于95%, 0. 1～1. 5 mm占60%以上的基本要求,并在调试过程中尽量去接近曲线所要求的粒度分布范围。
2 石灰石制粉工艺流程
2.1 振动磨+三分离选粉机的制粉工艺采用振动磨作为破碎设备,三分离选粉机作为分选设备的石灰石制粉工艺。厂内设原料石灰石棚,用于存放粒度≤20mm的石灰石原料。原料棚内设有受料斗,利用装载车装料。料斗出口接带式给料机给料(带式给料机变频调速,给料量可调),并在其后续的带式输送机头部设电磁除铁器,用于除去石灰石原料中的铁制杂物,以保证振动磨的安全运行。振动磨机制取的石灰石粉经刮板机和斗提机输送进入三分离选粉机,经过三分离选粉机分选后的石灰石粉分为三路:一路为粒度≤1.5 mm的成品粉,通过刮板机和斗提机输送进入成品石灰石粉仓;一路为粒度≤325目的细粉,通过刮板机和斗提机输送进入细粉仓(烟气脱硫用);一路为未达到粒度要求的粉料,通过刮板机输送回石灰石原料棚。
2. 2 柱磨机+瀑流选粉机的制粉工艺采用柱磨机作为破碎设备,瀑流选粉机为分选设备的石灰石制粉工艺。厂内设原料石灰石棚,用于存放粒度≤20mm的石灰石原料。原料棚内设有受料斗,利用装载车装料。料斗出口设电磁振动给料机向皮带机均匀给料,原料石灰石通过带式输送机输送进入柱磨机,带式输送机头部设电磁除铁器,用于除去石灰石原料中的铁制杂物。柱磨机制取的石灰石粉通过斗式提升机输送进入瀑流选粉机。经过选粉机分选后的物料分成两路,一路为粒度未达到要求即≥1.5 mm的物料,将通过瀑流选粉机的返料口回到柱磨机再次磨细;另一路为粒度符合要求即≤1. 5mm的成品粉料,将通过成品粉料出口进入刮板机,然后通过斗式提升机输送入石灰石粉仓。
3 两种制粉工艺比较
振动磨+三分离选粉机的制粉工艺投入运行的项目,如北京清岩脱硫技术有限公司石灰石制备厂,共4台振动磨机(每两台磨机配一台三分离选粉机) ,每台振动磨产量约为8 t/h,已于2006年建成运行,运行情况良好。根据现场实际运行情况,本石灰石制粉工艺制备的石灰石粉出料粒度均匀,产量较为稳定。通过三分离选粉机一台设备能够同时实现两种成品粉料的制备(≤1. 5 mm的成品粗粉,和≤325目的烟气脱硫用细粉)。但本工艺尚存在较多的不足。由于振动磨机的磨介为钢棒条,磨机运行时通过磨介和石灰石粉的摩擦、撞击来研磨石灰石。
因此运行时磨介与磨机筒壁的撞击声大。现场在磨机附近1 m左右实测的噪音可达110dB甚至更高,噪声污染严重。增设隔音罩后,噪音得到缓解,但由于工艺布置与前端及后续设备相关联,且检修和观察孔均需要留有一定的空间,隔音罩无法做到将磨机完全密封隔开,因此现场噪音水平依旧偏高。振动磨机及三分离选粉机的能耗较大也是本工艺客观存在的一个缺陷,两台磨机加起来的额定产量约16t,功率相加达到150 kW。相同的产量下,柱磨机功率为110 kW。三分离选粉机的总功率为60 kW,瀑流选粉机的功率则为55kW。从中不难看出,相同产量下振动磨+三分离选粉机的制粉工艺能耗偏高。三分离选粉机的出口正压较明显,扬尘较大。且调试中发现,受制于选粉机的选粉效率,要调试到两种产品(即成品粗粉及细粉)同时符合粒度要求较为困难,往往只能确保其中一种产品达到粒度分布的要求,另一种产品成品率会偏低。例如调试中满足了成品粗粉的粒度分布(≤1. 5 mm的石灰石粉含量≥95%),则细粉出口≤325目的石灰石粉含量只能调到90%左右。柱磨机+瀑流选粉机的制粉工艺投入运行的项目,如中国石化洛阳资产分公司碳酸钙脱硫剂项目,已于2008年底建成运行, 有一套产量为15t/h的石灰石粉生产线,现运行情况良好。柱磨机通过内部辊轮的公转自转运动使料层受到辊轮的反复滚动碾压而成粉末,最后从磨机的下部自动卸料。设备通过调整堵料高度、弹簧压力和碾磨间隙很方便的控制出料粒级范围。
与振动磨+三分离选粉机的制粉工艺相比,本工艺主机设备(柱磨机)更加节能;配套瀑流选粉机为密封的闭式循环系统,并设有与除尘器连接的出风口,以确保选粉机内部为微负压环境,因此系统运行时扬尘点少,扬尘情况亦不明显;本工艺成品粉料为≤1.5mm的石灰石粉,粒度可满足成品含量≥95%的要求,本系统的产品中无≤325目的烟气脱硫用石灰石细粉,若要考虑细粉产品,在选粉机后需增设一级旋风分离设备;与振动磨相比,柱磨机运行时的噪声较小,正常运行时噪声在80dB以下。
4 配套给料、输送机械
两种输送工艺均配套了斗提机和刮板机作为粉料输送设备。斗提机和刮板机密封性能良好,有利于减少扬尘,较为适合石灰石粉料的输送。上述振动磨+三分离选粉机制粉工艺采用的前端给料设备与柱磨机+瀑流选粉机的制粉工艺有所不同。第一种工艺选用了可计量的带式给料机,通过变频调速来控制给料量大小,运行调试较为方便,给料比较顺畅,但成本相对较高。第二种工艺选用了电磁振动给料机给料,并在后续的皮带机上设皮带秤用于计量,本配置成本较低,但调试时不如带式给料机方便。
5 结 论
通过以上两种制粉工艺对比及项目现场实际运行情况所反馈的信息,不难看出柱磨机+瀑流选粉机的制粉工艺在节能上有一定的优势,且运行噪音低,运转稳定性较高,系统扬尘点较少,扬尘情况不明显,具备更为理想的运行环境。不失为石灰石粉料生产较为可靠的一种工艺选择。
卷板纵剪机
