凝汽器管束的安裝技術及風險分析

顏福華

（華能威海電廠，山東 威海 264205）

1 概 述

凝汽器是發(fā)電廠中的大型換熱設備，其作用是將汽輪機做功后的排汽凝結(jié)成水，重新經(jīng)給水系統(tǒng)逐級加熱后送回鍋爐進行循環(huán)，同時在汽輪機排汽口形成較高真空度，使蒸汽在汽輪機低壓缸中膨脹至最低壓力，增大蒸汽在汽輪機中的可用焓降，提高機組循環(huán)熱效率。凝汽器設備安裝的關鍵是管束安裝，其組裝質(zhì)量將直接影響到機組的安全經(jīng)濟運行。

2 設備狀況

某電廠三期工程擴建為2×680MW超超臨界燃煤機組，凝汽器為雙背壓、雙殼體、單流程、表面式、橫向式布置的凝汽器，該部分系統(tǒng)主要由接頸、殼體、水室和接收汽輪機低加旁路的減溫減壓裝置等部件組成。凝汽器放置在裝有多球軸承座的基板上，由低壓側(cè)的凝汽器和高壓側(cè)的凝汽器組成，殼體和熱井為一體結(jié)構，喉部內(nèi)各布置1個低壓加熱器。設備系統(tǒng)的布置，見圖1所示。凝汽器的主要參數(shù)見表1。

圖1 設備系統(tǒng)布置圖

3 凝汽器管束安裝

3.1 安全措施

（1）設備安裝前，應有清浩度方面的考慮，需在安裝現(xiàn)場采取專門遮蔽措施，防止灰塵進入，在水室內(nèi)工作要用風機通風。

（2）在凝汽器臺板一側(cè)搭設施工平臺，沿冷卻管長度方向墊上木方，保證待穿的鈦管不變形。

（3）施工現(xiàn)場整潔，照明良好，工具材料定置擺放。

（4）對參加穿管的施工人員進行安全技術培訓并經(jīng)考試合格。

（5）施工人員要穿干凈的專用工作服及工作鞋，并戴脫脂白手套，每班更換1次，被油脂污染后，必須立即更換。參加鈦管焊接的焊工應經(jīng)專門培訓并考試合格。

（6）在凝汽器喉部底層鋪一層20mm厚的木板，在木板上面鋪設1mm厚的鐵皮，再在鐵皮上面鋪一層三防油布，以防雜物落入冷凝器。

（7）應使用白布以脫脂溶劑（酒精、丙酮）擦拭鈦管端部，除去油污，并用塑料布蓋好，對于管端口用防油、防塵的透明薄膜封閉.

（8）穿管受阻時，必須檢查原因，不得用力猛擊強行穿管。

（9）脹管后，用銑刀銑削管口處余量，切下的鈦屑必須及時清理，嚴防鈦材著火。

（10）磨光機等電動工具應檢驗合格后才能使用，接線應由專職電工負責，線路上必須裝設漏電保護器，核驗其工作狀態(tài)。

3.2 施工工序

（1）配備的主要機具，見表2所示。

表2 配備的機具

（2）完成殼體內(nèi)拉筋、管件和隔板的安裝，對管板、隔板拉鋼絲復查找正。

（3）將管板、隔板及汽側(cè)擋板、淋水盤、擋水板全部清掃干凈，去除各部件上的油污及鐵銹。

（4）檢查管板孔汽側(cè)的倒角應為1×450，無縱溝痕，必要時可用?23～?26mm的可調(diào)鉸刀鉸孔。

（5）穿管時使用導向頭，殼體內(nèi)部不設撥管人員。

（6）穿管從上到下進行，首先穿迎汽區(qū)及空冷區(qū)的厚壁鈦管?25mm×0.7mm，其次穿?25×0.5mm鈦管，應輕推輕拉，每穿1根鈦管，至少由3人協(xié)作完成。

（7）脹管前，將穿好管子的一端推出管孔外，用酒精或丙酮和白綢布清洗管孔及管端，然后將管子拉出，清洗管端3次。與此同時，另一側(cè)的管子也應做相應的三推清洗，清洗后的管子用塑料薄膜膠紙覆蓋好。

（8）先脹接出水側(cè)的鈦管，由下至上全部脹完；脹管及切管機具必須徹底清洗，每脹1～3根鈦管后即用酒精清洗1次，見圖2。

圖2 鈦管脹接

（9）管端切齊尺寸一般為0.3～0.5mm；切下的鈦屑必須及時清理。

（10）管子脹好后，應用酒精清洗管板外伸部分，并用氬弧焊焊接，焊后對焊口進行外觀及滲透液檢查，見圖3。

圖3 鈦管焊接

3.3 安裝技術要求

（1）管板對凝汽器中心線的垂直度每米不大于3mm，總量不大于8mm。

（2）中間隔板的間距偏差為±2mm，冷卻管管孔抬高量應符合圖紙規(guī)定。

（3）管孔不同心度≤2mm。

（4）管端伸出量一般為0.3～0.5mm。

（5）脹口應無欠脹或過脹現(xiàn)象，脹接深度為29～35mm。

（6）脹管后內(nèi)徑數(shù)值：

根據(jù)脹管減薄率公式：Da＝D1－2t（1－A）

其中：Da——脹后管的內(nèi)徑，mm；

D1——管板孔的直徑，mm；

t ——鈦管的壁厚，mm；

A ——擴脹系數(shù)5%～7%。

鈦管脹接后：厚壁鈦管內(nèi)徑Da＝25.2－2×0.7×［1－（5%～7%）］＝23.87～23.89mm

薄壁鈦管內(nèi)徑Da＝25.2－2×0.5×［1－（5%～7%）］＝24.25～24.27mm

（7）焊接后，對鈦管做滲透檢查。

（8）凝結(jié)器汽側(cè)灌水試驗：向凝汽器內(nèi)灌入潔凈工業(yè)水，灌水高度應高出低壓缸與凝汽器連接處300mm，24h后，檢查鈦管脹焊口有無泄漏。如發(fā)現(xiàn)滲漏，應做標記待放水后重新焊接，再次灌水直至全部合格。

4 施工風險分析及預控措施

為保證人員及設備安全，管系安裝之前應進行風險分析，制定相應的控制方法并落實到位，具體措施，見表3所示。

表3 施工風險及預控措施

序號 施工工序危險因素預控措施2清理凝汽器管板；鈦管焊接使用磨光機、電焊機時易發(fā)生觸電事故，弧光耀眼事故。2.1 使用電動工具，應先檢查保護接地或接零線連接正確、牢固，外殼電源線完好，不漏電，插頭完好。2.2 使用無齒鋸下料時，材料應夾緊，砂輪片固定牢固。2.3 使用電火焊時，操作人員應戴好勞保用品。2.4 嚴禁非電工人員私接電源。3凝汽器管束安裝高空落物3.1 搭設腳手架時作業(yè)人員應掛好安全帶，使用合格的架桿、爬梯、腳手板。3.2 腳手架搭設人員在腳手架搭設時，要有防止材料高空墜落的措施，如將扣件放在衣袋中。3.3 作業(yè)人員嚴禁持物攀爬，傳遞材料時嚴禁拋擲，高空使用的材料應放在儲物袋中防止發(fā)生高空落物。3.4 在凝汽器上部作業(yè)必須使用工具包，撬棍、扳手類系安全繩。3.5 高空作業(yè)時嚴禁拋擲物體；零星部件不能在設備頂部隨處亂放。4凝汽器管束安裝施工人員易疲勞施工人員高空作業(yè)不得坐在孔洞、平臺邊緣，不得躺在腳手架內(nèi)休息。5 凝汽器穿管 觸電 在凝汽器內(nèi)部施工時使用12V行燈進行照明。6 凝汽器穿管 碰傷在穿管過程中，禁止施工人員緊貼管板旁向管孔內(nèi)窺視，以防穿傷眼睛。7凝汽器鈦管焊接火災 及時清理施工區(qū)域的材料及垃圾，準備充足的消防器材。

5 設備運行情況

該工程于2010年12月竣工投產(chǎn)，凝汽器設備運行穩(wěn)定，沒有發(fā)生過泄漏。2011年5月停機對機組進行檢查性小修，打開凝汽器海水側(cè)人孔門，對鈦管、管板進行全面檢查，總體情況良好，僅發(fā)現(xiàn)有1處鈦管管口有銹跡，說明該管口處存在輕微滲漏。根據(jù)以往檢修經(jīng)驗，打磨銹跡后，用環(huán)氧樹脂對管口焊縫進行密封處理。檢修工作結(jié)束后，在凝汽器汽側(cè)注水，隨著水位升高，在管板端面逐根檢查鈦管，注水高于最上層管子100mm以上，24h后檢查鈦管脹焊口，無泄漏現(xiàn)象。

經(jīng)過運行考驗，證明該凝汽器管束的安裝工藝及安全措施得當，技術方案切實可行。

6 結(jié) 語

若凝汽器冷卻管管口泄漏較嚴重或冷卻管破裂可采用堵頭堵管，若被堵管數(shù)超過總數(shù)的10%時，則須更換冷卻管，停機換管將給電廠帶來巨大的經(jīng)濟損失。因此，應從源頭治理，在凝汽器安裝時嚴把安全技術關，完善各項工藝措施，將會起到事半功倍的效果。

［1］DL5011－1992，電力建設施工及驗收技術規(guī)范－汽輪機機組篇［S］.

［2］電綜［1998］145號，火電施工質(zhì)量檢驗及評定標準（汽機篇）.［S］.

［3］DL／T869－2004，火力發(fā)電廠焊接技術規(guī)程［S］.

［4］上海電站輔機廠.凝汽器設備圖［R］.2009.