大壁厚主管道技术要求中的壁厚要求探讨.docVIP

精品论文 参考文献 大壁厚主管道技术要求中的壁厚要求探讨 （上海交通大学 上海 200030） 摘要：大型电厂项目中的大壁厚主管道技术规格书对主管道的壁厚以范围的形式加以要求，但却没有考虑相互关联处的壁厚过渡。目前，由于上述设计缺陷和制造工艺方面的限制，使得制造单位无法制造出满足规格书要求的主管道产品，在大壁厚主管道制造后期产生了诸多不符合项，给设计方带来了大量技术评估工作。制造单位也为了使大壁厚主管道满足设计规格书的要求而做了大量修磨工作，在一定程度上影响了项目进度。由于以上原因，本文对大壁厚主管道规格书中的壁厚要求的不合理原因和影响进行了探讨，提出了后设计改进建议。将对同类型大壁厚主管道的设计具有指导意义。 关键词：大壁厚管道、壁厚、不符合项、设计改进 1背景介绍 在大型电厂项目中，由于大壁厚主管道的的壁厚要求本身存在的缺陷和大壁厚主管道（以下将简称“主管道”）制造工艺方面的限制，制造单位并不能制造出满足规格书要求的主管道，因此在制造阶段的后期产生了许多不符合项。目前，由于这些与主管道壁厚相关的不符合项，为设计方带来了大量评估工作，也给制造单位增加了大量修磨工作，并在一定程度上影响了项目进度，且根据主管道规格书要求对主管道进行修磨后，主管道形状产生了不规则变化，影响了主管道整体外观。 在2011年的下半年，国内的两家相关制造单位先后就其主管道存在的壁厚超差问题提交了不符合项报告。在其后与两家制造单位的交流中，厂家都指出了主管道规格书对壁厚范围的要求存在不合理之处。主要提到以下二个： 1）主管道直管处的壁厚与弯管处的壁厚要求使壁厚不连续，难以在主管道的直管和弯管连接处形成平滑过渡； 2）主管道弯管处腹部和背部壁厚要求使壁厚不连续，不能在主管道弯管腹部与背部连接处形成平滑过渡。 以下是从主管道规格书中摘录的有关壁厚要求。 主管道直管壁厚要求： 主管道弯管壁厚要求： 如根据以上主管道规格书中对直管和弯管部位的壁厚要求对管道进行加工，管道上会出现直管壁厚满足要求，而弯管处壁厚不满足要求的情况，且整个弯管的壁厚超过最大限值数毫米，如用磨削的方式消除壁厚超差问题，则会使主管道出现台阶，影响其美观。第三节将详细描述以上问题。 2、引发的问题 2.1、直管处与弯管处壁厚不连续 大型电厂项目中的主管道制造过程是一个繁复的过程，主管道历经冶炼-电渣重熔-锻造-管坯粗加-管道弯制-成品精加-固溶处理等多道工序才最终形成产品。但是，在这些工序中只有管坯机加工阶段可通过大型卧式车床来迅速和有效地削减壁厚。 按照目前制造单位的制造方法，制造单位会保守地将主管道壁厚加工到上偏差后即进行主管道弯制。这样加工的原因在于考虑到主管道是大型电厂中的重要设备，为了防止随后的弯制和因固溶处理后消除氧化层加工引起的壁厚减薄使得主管道壁厚不能满足最小壁厚要求，因此在管坯设计时就充分利用了直管外径偏差。但制造单位在按照此法弯制主管道后却发现几乎所有主管道弯管部位的平均厚度超厚。以冷管段壁厚要求为例：冷管段直管最大壁厚大于弯管背部减薄侧的最大壁厚9.9mm。按此要求，主管道直管与弯管连接处会产生不连续的台阶。假如采用磨削的方式来对这一情况进行整改，则会产生大量的磨削工作（接近300公斤铁屑/根）。热管段也有类似的问题，但情况稍好。 2.2、弯管处腹部和背部壁厚要求不连续 弯管背部和腹部释意见图2-3： 在主管道规格书中对弯管腹部和背部的壁厚要求是不同的，以热管段为例： 背部要求：77.5~83.8mm（0deg;～180deg;） 腹部要求：85.9~97.0mm（180deg;～0deg;） 从上述列出的数值可以明显看出弯管背部的最大壁厚值要小于弯管腹部的最小壁厚值，出现了壁厚跳跃的情况，同类型的要求也出现在了主管道的冷管段上。如制造单位严格根据这一要求来执行主管道的加工，则会在主管道弯管腹部与背部的连接处产生一个台阶。 2.3、问题成因分析 首先，引起此问题的根源在于原设计人员在提出要求前，缺乏试验或者模拟数据的支撑。其次，原设计人员虽考虑了主管道弯制后会产生壁厚增厚与减薄的现象，但相关要求过于简单，使得提出的要求与管道产品制造过程中的工艺方法相悖，和实际情况有偏差。另外，对于中间过渡的区域，原设计人员可能并没有考虑到该区域的特殊性——没有考虑到过渡区域的增厚和减薄量的特殊之处。 3 弯管处增