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            鍋爐蛇形管自動彎管生產線

            產品名稱:鍋爐蛇形管自動彎管生產線

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            產品詳情

            一、概述

            1.蛇形管介紹

            鍋爐生產作業過程中,幾乎所有的器具都是由管子構成的,有些管子由于都是呈S型的,因此命名為蛇形管。

            蛇形管主要由管子、連接附件及吊掛裝置組成。鍋爐中蛇形管結構的部件一般包括鍋爐的過熱器、再熱器和省煤器等。

            過熱器的作用是將飽和蒸汽加熱成為一定溫度的過熱蒸汽。根據其布置位置和傳熱方式的不同,過熱器又分為后屏過熱器、末級過熱器、立式低溫過熱器和水平低溫過熱器等。

            再熱器一般用于高壓大型電站鍋爐,作用是把在汽輪機高壓缸做過部分功的蒸汽,送回鍋爐中重新加熱,然后再送回汽輪機的中、低壓缸繼續做功。根據其傳熱方式與布置位置的不同又分為墻式輻射再熱器、后屏再熱器、末級再熱器等[1]。

            省煤器安裝在鍋爐尾部的煙道內,作用是利用延期的余熱對給水加熱,達到節約燃料的目的。

            蛇形管一般是由長短不一、同種或不同種規格與材質的管子經焊接而成,管子規格為Φ32mm~Φ70mm、壁厚3mm~12.7mm,接長后長度范圍可在20mm~70m之間,再通過來回的彎曲,使之成為蛇形管,在同一根管上可以有不同的彎曲半徑,將不同長度和節距的蛇形管套裝在一起形成蛇形管組或管屏。

            蛇形管屏的結構,按照在鍋爐中的安裝方式,大體上分為垂直懸吊式和水平懸吊式兩種。垂直懸吊式蛇形管屏,一般均為單層結構,主要應用在過熱器和再熱器的高溫段,管屏端部直接與集箱的管接頭相接,在集箱的縱向上吊掛排列,并穿出爐膛的頂棚,通過管屏上的附件與之密封;水平懸吊式蛇形管屏,絕大部分為雙層結構,中間用水冷吊掛管來進行固定和吊掛,一般應用在過熱器和再熱器的低溫段以及省煤器蛇形管中。

            蛇形管的材質,對于低溫段的過熱器和省煤器來說,一般采用碳鋼、T12或15CrMo等材料;對于高溫段的過熱器和再熱器來說,可采用12Cr1MoV及進口鋼材SA-213T22(簡稱T22)、SA-213T91(簡稱T91)、SA-213TP304H(簡稱TP304H)、SA213-TP347H(簡稱TP347H)等。但隨著鍋爐參數的逐步提高,例如蒸汽出口壓力和溫度的提高,在受高溫和高壓的受壓部件的材料等級上也逐步提高,一些新開發的進口鋼材也逐步得到應用,如美國鋼材SA-213T23/T24、SA-213T92、SA-213TP347HFG,以及日本鋼材SuperTP304H、HR3C等。

            2.蛇形管對鍋爐使用的意義

            蛇形管在加工制作過程中,其管徑、壁厚、材料和鋼沿一般都具有固定的值域范圍,具有較強的可焊性,由于蛇形管的批量大,因此適宜在自動生產線上作業。傳統的蛇形管生產方式是通過將管子制彎,然后再利用人工作用,將管子銜接起來。這種方法效率低,人力資源消耗大,焊接合格率不過關,工序繁瑣,不易管理,而隨著鍋爐工藝的不斷發展,傳統工藝已經逐漸面臨被淘汰的境地,鍋爐工藝才能更好的滿足蛇形管大批量自動化生產的要求。比方說,采用傳統的蛇形管制造方式,在生產1000MW容量的鍋爐時,需要6000排過熱器、8000排再熱器和2000排省煤器,運用傳統生產方式共需要十三道工序,非常繁瑣。而采用鍋爐彎管自動化生產,則僅需要10道工序,大大的減少了工作量并且提高了工作效率。生產同樣數量的鍋爐,在減少三道工序的基礎上,可以省去6000t的搬運量,并且減少了近3000次的行車起吊。蛇形管的特征也適合自動化生產線上作業,其管徑、壁厚等閾值的嚴格要求不是人工作業可以嚴格把控的[2]。

            通過實踐證明,蛇形管自動化生產線的增加與蛇形管的生產數量和生產效率都呈正相關關系,因此在蛇形管數量上可以滿足需求。并且應用鍋爐彎管自動化生產線進行作業,還有以下幾方面優點:其一,可以顯著的提高經濟效益,對比傳統的生產方式,可以節約兩倍的生產成本。其二,自動化生產線占地面積小,因此對比傳統生產方法可以增加單位面積的產值和產量。其三,因為通過自動化生產,可以實行定量化管理,使得蛇形管的質量更加有保證。其四,轉變蛇形管的粗放型生產方式,大大的減低了勞動力的消耗,提高了作業的效率和科學性。

            與傳統生產不一樣,自動化生產線既可以先焊后彎,也可以先彎后焊,而傳統的生產方式只能先彎后焊,而中國一般自動化生產線采用的是先焊后彎的形式,先焊后彎具有明顯的優勢,國內外蛇形管自動化生產線大多采用先焊后彎的方式,而國內在進行生產時常常通過中頻焊接生產線加以輔助。蛇形管生產線對于鍋爐作業是非常關鍵的專用設備之一,隨著整體科技水平的不斷提高,鍋爐蛇形管自動化生產線也得到長足的發展。

            二、國內鍋爐蛇形管自動彎管生產線的應用

            國內大多數企業已經將手工焊接蛇形管工藝淘汰了,代之以自動化彎管生產線,鍋爐廠內設置蛇形管自動化生產線,聯合進行設計與制造,一般采用先焊后彎的方法?,F在介紹以下幾種蛇形管自動彎管生產線[3]。

            1.第一種,在焊接過程中采用閃光焊工藝,將所有需要生產的管子不斷的接長,通過滾道運送至通用型彎管機上,進行彎曲設置,這時要注意進行反身以便于連續彎管;

            2.第二種,同樣用閃光焊接工藝連接長管,而彎管工藝則采用低速大扭矩油馬達進行驅動,將彎管的模型在大扭矩油馬達上裝置,這種生產線的優點在于其可以不做反身就可以連續進行彎管,是對第一種生產線的改進,因為這種生產線可以雙向彎曲,利用的是滾輪可以彎曲的原理,彎管模子和大扭矩馬達可以一起做U形運動。這種蛇形管自動化生產線是對第一種生產線的改良,主要是應用了雙向托曲與托管搭車;

            3.第三種,與第二種生產線相似,采用的是雙向彎管機制,只需雙向彎管機和兩個模具,通過拉彎進行彎管,可以不進行反身連續彎管。具有比第二種生產線更廣泛的應用性。但是這種生產線目前仍存在技術不先進和閃光焊工藝達不到標準的缺陷。因此經過一段時間的使用之后,也面臨被淘汰的境遇;

            4.第四種,隨著近年來大容量鍋爐的興起,蛇形管的自動化生產線面臨著更大的挑戰,不僅需要更多數量的蛇形管,也對其質量提出更高的要求。因此蛇形管自動化生產線也面臨著更新的趨勢,第四種生產線應運而生。在總結前三種生產線的基礎上,運用較為先進的科技技術,采取合理工藝流程確保每臺單機性能優良而設計成功。自動生產線由備料機組、焊接機組和彎管機組成,建立層數較多的架料儲存數量較多的鋼管以備彎管所需,一樣是通過滾道運送至切管機。接著將左右端面分別切平,切平后將管子儲存于特定區域。根據不同的長度分別存放,按照需要分別提取。提出的鋼管通過送管裝置和摩擦焊將短管接成長管送至長料架儲存。彎管機組一般由以下裝置構成,包括托管搭車、操作臺、放樣平臺、雙模雙向液壓彎管機以及數控送料裝置等。其中數控送料裝置和雙向雙模彎管機的技術性要求較高,通過不斷的技術更新,和實踐經驗總結,這是一條實用性強、作業效率高、穩定安全的蛇形管自動化生產線;

            5.第五種,簡單的介紹一下北京特種工程設計院的鍋爐蛇形管自動彎管生產線,首先介紹生產線的設備組成,包括兩層四位料架,輸送管道、取升機構,滾道,強送裝置,定位機構,反身裝置等設備,由于這種蛇形管生產線適用于制造小半徑蛇形管,因此需要較為精確的彎管設備。在進行彎管前,要先輸入參數,包括參考點參數輸入,起始位置的輸入,彎管回彈角度的預制,在XYZ方向上設置好參考點輸入到數控系統中,以便進行彎管的角度控制。在彎管手進行每一次彎管時要回到固定的位置上,因此應該將該位置與彎管位置之間的距離輸入數控系統中。接著是自動彎管線的工藝流程,首先要確保四位料架上有鋼管,如果沒有儲存要通知數控系統,進行取料后通過滾道輸送至長料架,再由長料架送至彎管機彎管,接著進行反身彎管,再然后在尾彎彎管機上進行彎管,彎管完成后送至指定位置。這種蛇形管彎管生產線方式與前四種不同的是,先進行彎管后焊接,但是這種彎管方式與其他先彎后焊的方式不同,具有一定的優勢,在于其周期較短、占地面積小,效率更高。其兩層四料架可以存放更多不同類型的鋼管,可以實現邊彎管邊拼接,既節省場地,又提高效率。

            三、國外蛇形管彎管自動化生產線介紹

            主要介紹美國AseaBrownBoveri-Combustion蛇形管生產線,這種生產線又稱為系統彎管機,這種彎管機的彎管對象一般為12m的鋼管,在系統彎管機上進行連續不反身作業,一般采用冷態彎管,無助推系統。只有在壁厚很薄或者外徑很小的情況下才應用感應式加熱器,對彎頭內側部位通過加熱制彎。其彎曲半徑種類不超過兩種,在需要進行較大彎曲時采用冷態制彎,而較小彎曲時則采用內側加熱法制彎。蛇形管的彎需要一次按正反相同排列,也就是一正一反的連續排列,因此采用管排反身的方式,僅為單向彎管,整機和整線在車間跨度內可實現單側布置。其中管排的最大長度不超過16m。其控制方式為數控系統控制,包括送料長度,彎曲角度等工序都由數控系統操作。

            四、結語

            鍋爐生產對于國家的經濟社會發展有著重要意義,而蛇形管對于鍋爐又是不可或缺的設備,蛇形管自動化生產線相對于傳統手工彎制焊接具有更大的優勢,不僅節約人工成本,而且提高了蛇形管的生產效率。

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