一种马克西塞姆蒸汽锅炉水冷管胀管检测卡具的制作方法

本实用新型属于蒸汽过滤安装技术领域，具体涉及一种马克西塞姆蒸汽锅炉水冷管胀管检测卡具。

背景技术：

马克西赛姆锅炉安装过程中，水冷壁管安装作为锅炉本体安装的主要施工工序，也是锅炉本体的重要组成部分，同样也是锅炉系统的主要承压部位。在保障锅炉水冷壁管安装高效、省时的前提下，既要保证水冷管的管口与上下锅筒的管孔胀接严密，不漏水，还须保证水冷管的管壁不会因过胀变的过薄而影响承压能力。

传统方法胀接质量控制采用内径控制法或外径控制法进行数据控制，胀管率控制采用游标卡尺测量管口和管孔的数据进行计算、整理，反馈到施工人员，施工人员接收信息后，对不合格的管口进行重胀、复胀。因胀管数量多，反馈过程繁杂、冗长，不能及时反映胀接质量，导致整个胀接过程耗时费力，影响安装进度，拖延施工时间。目前在锅筒水冷管管口胀接施工，无一套较成熟、简洁、方便的胀接质量控制措施及胀管率数据采集反馈、复胀的处理方法。

技术实现要素：

本实用新型为了解决采用游标卡尺测量管口和管孔的数据控制胀管质量时存在的工作量、过程繁琐，影响安装进度等问题，进而提供了一种马克西塞姆蒸汽锅炉水冷管胀管检测卡具。

本实用新型采用如下技术方案：

一种马克西塞姆蒸汽锅炉水冷管胀管检测卡具，卡具为一体式的 “M”型卡板，包括旋转头和对称设于旋转头两侧的卡头，旋转头与卡头之间的间隙为胀管插入区，旋转头端部插入段截面为外大内小的漏斗状。

所述旋转头的厚度不超过胀管半径的1/3，一般为5-10mm，尽量减少旋转头与胀管内壁之间的接触面积不，仅作快速的粗判断。

所述旋转头的端面高出卡头端面，保证卡头端面与试胀板接触时，旋转头能完全伸入胀管内，避免出现误判。

使用时，现将最小值卡具的旋转头插入胀接后的管口内进行360度旋转，若旋转顺畅，且最大值卡具的旋转头无法插入胀管或插入后不能旋转，则表示胀接后的管口达标。

本实用新型所述卡具原理类似通止规，其结构尺寸是根据胀管的形状和尺寸设计，只对胀管合格与否作出判断，而不对胀管的具体尺寸做测量。而胀管本身具有一定塑性，需要将旋转头插入胀管对胀管内壁进行旋转综判断，而通止规为圆弧面接触，会出现胀管率合格，但通规某角度却无法放入的情况，，从而出现误判。因此，采用本实用新型所述的板状结构卡具（线接触）更符合胀管的检测要求。

采用本实用新型所述卡具只需要插入胀管内并旋转即可判断胀管率是否合格，相比传统的游标卡尺测量判断方式，效率更高，对于数量较大的胀管安装过程有利于控制安装进度。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为最小值卡板的使用状态示意图（卡板可旋转）；

图3为最大值卡板的使用状态示意图（卡板不能完全插入或插入后不能旋转）；

图4为采用本实用新型卡具的胀管控制率工艺流程图；

图中：1-卡头、2-旋转头、3-胀管、4-试胀板。

具体实施方式

结合附图，对本实用新型的具体实施方式作进一步说明：

针对目前采用游标卡尺测量时存在的问题，本实用对胀接质量要求进行分析，计算得出胀接质量控制的范围，在控制范围内以最小值和最大值分别做一套测量卡板，采用卡板测量方法，免去了数据采集中冗长的过程，降低了工程投入、缩短了施工工期，操作简便。改进后的胀管控制率工艺如图4所示。

如图1所示的马克西塞姆蒸汽锅炉水冷管胀管检测卡具，卡具为一体式的 “M”型卡板，包括旋转头2和对称设于旋转头2两侧的卡头1，旋转头2与卡头1之间的间隙为胀管插入区，旋转头2端头为外大内小的漏斗状。

卡板的制作参数要求如下：

根据《锅炉安装施工验收规范》采用内径控制法时，胀管率Hn应控制在1.3%--2.1%范围内：

Hn=(d1-d2-δ)/d3——1

式中：Hn——采用内径控制法时的胀管率；

d1——胀完后的水冷管实测内径（mm）；

d2——未胀时的水冷管实测内径（mm）；

d3——未胀时的管孔实测直径（mm）；

δ——未胀时管孔与水冷管实测外径之差（mm）。

胀接施工中，对每个管口进行数据采集、统计、计算、反馈、重胀程序繁杂，因此本控制方法在测量技术上进行了创新：在胀接工艺要求中，水冷管的硬度较锅筒管孔的硬度小，胀接时d2、d3、δ为确定因素，Hn规定了控制范围，所以也就可以确定d1的胀完后水冷管内径的范围值。

利用确定的d1范围值做两个卡板：以最小值制作一个卡板，插入胀完后的管口内可以旋转，且最大值制作一卡板，不能完全插入胀完后的管口或深入后不能旋转为达标。以上两项合格为胀管率控制符合规范，缺一不可，以此可以快速、简洁、准确的达到胀管率的控制要求。

以马克西赛姆型SZL20-1.6-AII锅炉为例：

上下锅筒管孔直径：Φ51.9mm

水冷系统管孔规格：Φ51×3mm（外径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：测量面宽度确定为46.6mm；

最大值卡板制作尺寸：测量面宽度确定为47.0mm。

最小值卡板：确保管口胀开度，保证管口与管孔接触紧密，达到密封不漏水目的；

最大值卡板：确保胀完后的管子壁厚不能太薄，达到规范要求的同时，确保承压性能。

具体操作方法如下：

试胀→管口打磨→管口胀接→卡板测量检测→下个管口胀接

（1）试胀

锅炉水冷系统安装前，应进行试胀工序，锅炉出场材料中含一块与锅炉锅筒材质相同，与上下锅筒管孔尺寸一样的试胀板进行试胀，试胀工艺流程为材料准备→微胀→标准胀→超胀→信息采集统计→信息反馈与结论。试胀具体要点有以下几点：

1）试胀工序主要为检测锅炉在微胀、超涨后会发生什么样的形变，在标准胀接后是否满足胀管率和承压要求。

2）微胀：刚达到胀管率规定范围的最小值内。在试胀板上表面存一层水，观察管口与管孔之间是否有渗水发生，无渗水则符合要求。此项为保障通卡板的检测合格、有效。

3）超胀：超过胀管率规定范围的最大值。管端不应有起皮、裂纹、切口和偏挤等缺陷。

4）标准胀：胀管率控制在规定范围内。胀口端应无裂纹，胀接过渡部分均匀圆滑，喇叭口根部与管孔结合状态良好，并应检查管孔壁与水冷管外壁的接触印痕和齿合状况、管壁减薄和管孔变形情况。

（2）管口打磨

胀接前应清楚管端和管孔表面的油污，并打磨至发出金属光泽，管端的打磨长度不应小于管口壁厚加50mm。打磨后，管壁厚度不得小于公称壁厚的90%，且不应有起皮、凹痕、裂纹和纵向刻痕等缺陷。

（3）管口胀接

通过衔接构件把气动扳手的方扣和胀管器的方扣连接起来，使胀管器旋转，把扳手的旋转动力传递为胀管器的胀管动力，完成管口胀接。

（4）卡板测量检测

利用确定的d1最小值制作的卡板插入胀接后的管口内可以旋转（图2所示），且以确定的d1最大值制作卡板不能完全插入或插入后不可旋转（图3所示），此时胀接后的管口为达标。

（5）下个管口胀接：

管口胀接后，通过卡板的检测后，如果检测合格，可进行下一管口的胀接，不合格可继续施胀。

5.实施效果：

本控制方法与传统方法相比，采用自制卡板，控制胀管率施工工序的工程量，显著提高胀管安装的质量保证水冷管的管口与上下锅筒的管孔胀接严密，不漏水，还须保证水冷壁的管壁不会因过胀变的过薄而影响承压能力，对锅炉安装工程是一项重要的技术革新和工艺改进，质量效益显著。同时本控制方法从本质上使锅炉胀接安装工序缩短了安装的整体工期，社会、经济、时间效益显著。