膨胀节端管组件生产工艺优化及质量控制

一、引言

在热电厂的生产运行中，公用系统线设备组件的加工质量直接影响着后续的安装施工及整体运行稳定性。H 管廊 119 轴低压蒸汽膨胀节端管组件作为重要的连接部件，其加工精度与质量尤为关键。然而，在该端管组件的加工制作过程中，组件尺寸精度超差对后期现场组对焊接造成了不利影响。因此，有必要从根源对这些问题进行分析，并探索有效的解决路径。

二、加工任务核心难点

该端管组件加工存在三大核心难点，这些难点给加工制作带来了极大的挑战。

其一，尺寸与精度的双重挑战。组件最大直径达 1895mm ，属于大直径工件，同时公差要求控制在 - ，精度要求极高。这对加工设备的承载能力和精度控制能力提出了严苛要求，普通设备难以满足如此高的尺寸和精度双重标准。

其二，分半加工的变形风险。为满足现场组对组焊需求，端管组件需从中心一分为二，而分半过程极易引发工件变形。这一点在以往直径 1815mm 端管组件的加工中已得到验证，切割分半后变形显著，严重影响了组件的尺寸精度。

加工环节的造成精度不足的现象，并非仅影响加工件本身，还直接引发了后续现场施工的一系列问题，造成连锁反应。

一是现场组焊难度陡增。由于端管组件尺寸与图纸存在偏差，在与装置现场泄漏的膨胀节组对组焊时，需额外制作对应的校型胎具进行二次校型。这不仅增加了施工步骤，打乱了正常的施工节奏，还延长了作业时间，降低了施工效率。

二是现场作业安全风险升级。该作业面位于高空管廊，现场二次校型意味着高空作业时间延长。同时，额外的校型操作增加了高空作业的复杂度，进一步增大高空坠落、物体打击等作业安全风险，对施工人员的生命安全构成了较大威胁。

三、加工尺寸偏差大原因分析

深入探究加工尺寸偏差大的问题，主要源于两个方面，明确这些原因是解决问题的基础。

一是加工设备精度不足。以往加工过程中，卷板机本身精度存在问题，导致端管卷圆弧后，实际尺寸与需求尺寸偏差较大。这使得在组对组焊时，不得不借助 F 型扳手等工具来辅助端管与环板的组对组焊，既影响了加工效率，也难以保证组对焊接的尺寸精度，为后续的尺寸超差埋下了质量隐患。

二是加工工艺与应力释放影响。原图纸要求端管与环板采用满焊焊接后再一分为二，而焊接过程中会产生较大的焊接应力。在后期分半切割时，端管圆弧自身的应力以及焊接应力会叠加释放，这就造成端管组件分半后变形严重，且难以进行精准校型及精加工，无法符合图纸尺寸要求，给现场安装造成极大困难。

四、图纸转化与审定

针对上述加工尺寸偏差及变形等问题，技术人员通过有效举措对图纸进行了优化，为加工制作提供了更合理的依据。

我们主动与客户沟通，同时查找以往的轴向型膨胀节图纸资料，充分了解端管组件现场安装要求。在此基础上，技术人员发现端管与端板接缝处的满焊可改在现场进行，线下加工端管组件时仅需点焊固定端管与环板即可，这一调整能减少焊接应力对加工环节的尺寸变形影响。另外，结合端管组件在膨胀节的组装使用情况以及以往加工经验，技术人员明确端管尺寸偏小可正常安装，偏大则无法安装。因此，将端管组件中的端管外径尺寸修订为 Φ1892mm ，公差 0 至 - 5mm。修订后的图纸（如图 3 所示）已得到客户的确认及认可。

从加工角度看，适当放宽的公差要求降低了加工难度，减少了因尺寸精度过高而产生的加工难度；端管尺寸的合理调整，避免了因尺寸偏大导致的安装问题。从应力控制角度，将满焊环节移至现场，减少了线下加工时分半切割引发的应力释放变形，有利于保证端管组件的尺寸稳定性。

五、针对性解决思路

因此，要有效保证端管组件的加工质量，需从加工工艺优化、设备适配及现场衔接三个维度入手，多管齐下解决问题。

（一）加工工艺优化

通过优化端管组件加工工序，先采用辊压设备整体加工端管组件至接近图纸尺寸（预留少量加工余量），再进行分半切割。通过整体加工确保初始尺寸精度，减少分半后变形对最终尺寸的影响。同时，更换分半切割方式，采用激光切割等热变形更小的切割工艺，降低切割过程中因热应力释放导致的变形。同时将满焊工艺改为点焊固定，避免满焊带来的应力释放导致的变形问题。

（二）设备与校型方案适配

为有效保证端管组件满足成型尺寸，需优先解决设备匹配问题，通过大型卷圆设备进行多次辊压成型，完成端管组件的整体成型，有效消除大部分冷加工变形应力。针对分半后的微量变形，定制与 1895mm 直径匹配的专用校型胎具，结合气焊烘烤、成型固定、固定时效等进行多种防变形手段，进一步保证组件尺寸精度。考虑到卷板机精度问题，可对卷板机进行调试校准，若无法满足需求，可考虑借助精度更高的卷板设备。

六、结论

热电厂 H 管廊 119 轴低压蒸汽膨胀节端管组件加工存在尺寸精度要求高、分半加工易变形及设备工艺局限等问题，并引发了现场施工难度增加、焊接质量难以保证以及作业安全风险升高等连锁反应。