本實用新型屬于蒸汽過濾安裝技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種馬克西塞姆蒸汽鍋爐水冷管脹管檢測卡具。

背景技術(shù)：

馬克西賽姆鍋爐安裝過程中，水冷壁管安裝作為鍋爐本體安裝的主要施工工序，也是鍋爐本體的重要組成部分，同樣也是鍋爐系統(tǒng)的主要承壓部位。在保障鍋爐水冷壁管安裝高效、省時的前提下，既要保證水冷管的管口與上下鍋筒的管孔脹接嚴密，不漏水，還須保證水冷管的管壁不會因過脹變的過薄而影響承壓能力。

傳統(tǒng)方法脹接質(zhì)量控制采用內(nèi)徑控制法或外徑控制法進行數(shù)據(jù)控制，脹管率控制采用游標卡尺測量管口和管孔的數(shù)據(jù)進行計算、整理，反饋到施工人員，施工人員接收信息后，對不合格的管口進行重脹、復(fù)脹。因脹管數(shù)量多，反饋過程繁雜、冗長，不能及時反映脹接質(zhì)量，導(dǎo)致整個脹接過程耗時費力，影響安裝進度，拖延施工時間。目前在鍋筒水冷管管口脹接施工，無一套較成熟、簡潔、方便的脹接質(zhì)量控制措施及脹管率數(shù)據(jù)采集反饋、復(fù)脹的處理方法。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型為了解決采用游標卡尺測量管口和管孔的數(shù)據(jù)控制脹管質(zhì)量時存在的工作量、過程繁瑣，影響安裝進度等問題，進而提供了一種馬克西塞姆蒸汽鍋爐水冷管脹管檢測卡具。

本實用新型采用如下技術(shù)方案：

一種馬克西塞姆蒸汽鍋爐水冷管脹管檢測卡具，卡具為一體式的 “M”型卡板，包括旋轉(zhuǎn)頭和對稱設(shè)于旋轉(zhuǎn)頭兩側(cè)的卡頭，旋轉(zhuǎn)頭與卡頭之間的間隙為脹管插入?yún)^(qū)，旋轉(zhuǎn)頭端部插入段截面為外大內(nèi)小的漏斗狀。

所述旋轉(zhuǎn)頭的厚度不超過脹管半徑的1/3，一般為5-10mm，盡量減少旋轉(zhuǎn)頭與脹管內(nèi)壁之間的接觸面積不，僅作快速的粗判斷。

所述旋轉(zhuǎn)頭的端面高出卡頭端面，保證卡頭端面與試脹板接觸時，旋轉(zhuǎn)頭能完全伸入脹管內(nèi)，避免出現(xiàn)誤判。

使用時，現(xiàn)將最小值卡具的旋轉(zhuǎn)頭插入脹接后的管口內(nèi)進行360度旋轉(zhuǎn)，若旋轉(zhuǎn)順暢，且最大值卡具的旋轉(zhuǎn)頭無法插入脹管或插入后不能旋轉(zhuǎn)，則表示脹接后的管口達標。

本實用新型所述卡具原理類似通止規(guī)，其結(jié)構(gòu)尺寸是根據(jù)脹管的形狀和尺寸設(shè)計，只對脹管合格與否作出判斷，而不對脹管的具體尺寸做測量。而脹管本身具有一定塑性，需要將旋轉(zhuǎn)頭插入脹管對脹管內(nèi)壁進行旋轉(zhuǎn)綜判斷，而通止規(guī)為圓弧面接觸，會出現(xiàn)脹管率合格，但通規(guī)某角度卻無法放入的情況，，從而出現(xiàn)誤判。因此，采用本實用新型所述的板狀結(jié)構(gòu)卡具（線接觸）更符合脹管的檢測要求。

采用本實用新型所述卡具只需要插入脹管內(nèi)并旋轉(zhuǎn)即可判斷脹管率是否合格，相比傳統(tǒng)的游標卡尺測量判斷方式，效率更高，對于數(shù)量較大的脹管安裝過程有利于控制安裝進度。

附圖說明

圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為最小值卡板的使用狀態(tài)示意圖（卡板可旋轉(zhuǎn)）；

圖3為最大值卡板的使用狀態(tài)示意圖（卡板不能完全插入或插入后不能旋轉(zhuǎn)）；

圖4為采用本實用新型卡具的脹管控制率工藝流程圖；

圖中：1-卡頭、2-旋轉(zhuǎn)頭、3-脹管、4-試脹板。

具體實施方式

結(jié)合附圖，對本實用新型的具體實施方式作進一步說明：

針對目前采用游標卡尺測量時存在的問題，本實用對脹接質(zhì)量要求進行分析，計算得出脹接質(zhì)量控制的范圍，在控制范圍內(nèi)以最小值和最大值分別做一套測量卡板，采用卡板測量方法，免去了數(shù)據(jù)采集中冗長的過程，降低了工程投入、縮短了施工工期，操作簡便。改進后的脹管控制率工藝如圖4所示。

如圖1所示的馬克西塞姆蒸汽鍋爐水冷管脹管檢測卡具，卡具為一體式的 “M”型卡板，包括旋轉(zhuǎn)頭2和對稱設(shè)于旋轉(zhuǎn)頭2兩側(cè)的卡頭1，旋轉(zhuǎn)頭2與卡頭1之間的間隙為脹管插入?yún)^(qū)，旋轉(zhuǎn)頭2端頭為外大內(nèi)小的漏斗狀。

卡板的制作參數(shù)要求如下：

根據(jù)《鍋爐安裝施工驗收規(guī)范》采用內(nèi)徑控制法時，脹管率Hn應(yīng)控制在1.3%--2.1%范圍內(nèi)：

Hn=(d1-d2-δ)/d3——1

式中：Hn——采用內(nèi)徑控制法時的脹管率；

d1——脹完后的水冷管實測內(nèi)徑（mm）；

d2——未脹時的水冷管實測內(nèi)徑（mm）；

d3——未脹時的管孔實測直徑（mm）；

δ——未脹時管孔與水冷管實測外徑之差（mm）。

脹接施工中，對每個管口進行數(shù)據(jù)采集、統(tǒng)計、計算、反饋、重脹程序繁雜，因此本控制方法在測量技術(shù)上進行了創(chuàng)新：在脹接工藝要求中，水冷管的硬度較鍋筒管孔的硬度小，脹接時d2、d3、δ為確定因素，Hn規(guī)定了控制范圍，所以也就可以確定d1的脹完后水冷管內(nèi)徑的范圍值。

利用確定的d1范圍值做兩個卡板：以最小值制作一個卡板，插入脹完后的管口內(nèi)可以旋轉(zhuǎn)，且最大值制作一卡板，不能完全插入脹完后的管口或深入后不能旋轉(zhuǎn)為達標。以上兩項合格為脹管率控制符合規(guī)范，缺一不可，以此可以快速、簡潔、準確的達到脹管率的控制要求。

以馬克西賽姆型SZL20-1.6-AII鍋爐為例：

上下鍋筒管孔直徑：Φ51.9mm

水冷系統(tǒng)管孔規(guī)格：Φ51×3mm（外徑51mm，壁厚3mm）

由上式1可以得出d1，如下式：

d1=d3×Hn+d2+δ；

可得出d1最小值：

d1min=51.9×0.013+（51-3*2）+（51.9-51）=46.57mm；

d1最大值：

d1max=51.9×0.021+（51-3*2）+（51.9-51）=46.99mm；

最小值卡板制作尺寸：測量面寬度確定為46.6mm；

最大值卡板制作尺寸：測量面寬度確定為47.0mm。

最小值卡板：確保管口脹開度，保證管口與管孔接觸緊密，達到密封不漏水目的；

最大值卡板：確保脹完后的管子壁厚不能太薄，達到規(guī)范要求的同時，確保承壓性能。

具體操作方法如下：

試脹→管口打磨→管口脹接→卡板測量檢測→下個管口脹接

（1）試脹

鍋爐水冷系統(tǒng)安裝前，應(yīng)進行試脹工序，鍋爐出場材料中含一塊與鍋爐鍋筒材質(zhì)相同，與上下鍋筒管孔尺寸一樣的試脹板進行試脹，試脹工藝流程為材料準備→微脹→標準脹→超脹→信息采集統(tǒng)計→信息反饋與結(jié)論。試脹具體要點有以下幾點：

1）試脹工序主要為檢測鍋爐在微脹、超漲后會發(fā)生什么樣的形變，在標準脹接后是否滿足脹管率和承壓要求。

2）微脹：剛達到脹管率規(guī)定范圍的最小值內(nèi)。在試脹板上表面存一層水，觀察管口與管孔之間是否有滲水發(fā)生，無滲水則符合要求。此項為保障通卡板的檢測合格、有效。

3）超脹：超過脹管率規(guī)定范圍的最大值。管端不應(yīng)有起皮、裂紋、切口和偏擠等缺陷。

4）標準脹：脹管率控制在規(guī)定范圍內(nèi)。脹口端應(yīng)無裂紋，脹接過渡部分均勻圓滑，喇叭口根部與管孔結(jié)合狀態(tài)良好，并應(yīng)檢查管孔壁與水冷管外壁的接觸印痕和齒合狀況、管壁減薄和管孔變形情況。

（2）管口打磨

脹接前應(yīng)清楚管端和管孔表面的油污，并打磨至發(fā)出金屬光澤，管端的打磨長度不應(yīng)小于管口壁厚加50mm。打磨后，管壁厚度不得小于公稱壁厚的90%，且不應(yīng)有起皮、凹痕、裂紋和縱向刻痕等缺陷。

（3）管口脹接

通過銜接構(gòu)件把氣動扳手的方扣和脹管器的方扣連接起來，使脹管器旋轉(zhuǎn)，把扳手的旋轉(zhuǎn)動力傳遞為脹管器的脹管動力，完成管口脹接。

（4）卡板測量檢測

利用確定的d1最小值制作的卡板插入脹接后的管口內(nèi)可以旋轉(zhuǎn)（圖2所示），且以確定的d1最大值制作卡板不能完全插入或插入后不可旋轉(zhuǎn)（圖3所示），此時脹接后的管口為達標。

（5）下個管口脹接：

管口脹接后，通過卡板的檢測后，如果檢測合格，可進行下一管口的脹接，不合格可繼續(xù)施脹。

5.實施效果：

本控制方法與傳統(tǒng)方法相比，采用自制卡板，控制脹管率施工工序的工程量，顯著提高脹管安裝的質(zhì)量保證水冷管的管口與上下鍋筒的管孔脹接嚴密，不漏水，還須保證水冷壁的管壁不會因過脹變的過薄而影響承壓能力，對鍋爐安裝工程是一項重要的技術(shù)革新和工藝改進，質(zhì)量效益顯著。同時本控制方法從本質(zhì)上使鍋爐脹接安裝工序縮短了安裝的整體工期，社會、經(jīng)濟、時間效益顯著。