330MW汽輪機(jī)組凝汽器外部組合及整體拖運安裝措施

摘 要：凝汽器是發(fā)電廠重要設(shè)備之一，凝汽器的安裝速度和安裝質(zhì)量直接影響著整個工程施工進(jìn)度網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的順利實現(xiàn)和機(jī)組運行水平。某北方熱電廠#1機(jī)組凝汽器安裝施工過程中克服了土建進(jìn)度滯后、施工環(huán)境惡劣等多種不利因素，通過制定科學(xué)的施工方案和控制措施，以最短的時間完成了凝汽器整體安裝任務(wù)，為后續(xù)的酸洗和吹管以及整套啟動贏得了寶貴時間。

關(guān)鍵詞：凝汽器；外部組合；拖運；就位

引言

某北方熱電廠新建機(jī)組為350MW燃煤供熱發(fā)電機(jī)組，凝汽器型號為N-21180-1型，凈重為351.56t，運行重量589.1t，冷卻面積21180m2，冷卻管為不銹鋼管，共計23048根。凝汽器所有部件全部為散件供貨，現(xiàn)場組裝。由于汽機(jī)廠房土建施工進(jìn)度滯后直接影響凝汽器施工，特制定廠外整體組合完畢后拖運到位再進(jìn)行安裝的特殊方案，但由于露天作業(yè)給施工帶來諸多困難，又制定了一系列應(yīng)對措施。本文即對整套施工方案及控制措施的總結(jié)。

1 施工技術(shù)準(zhǔn)備

施工前通過仔細(xì)審閱圖紙，認(rèn)真學(xué)習(xí)設(shè)備廠家提供的《安裝說明書》，根據(jù)現(xiàn)場實際情況編制有針對性的施工方案并進(jìn)行研討、學(xué)習(xí)，做好施工前的各項準(zhǔn)備工作。

2 施工工序及工藝控制

設(shè)備清點→施工機(jī)具、輔材準(zhǔn)備→組合場地平整準(zhǔn)備→組合平臺搭設(shè)→凝汽器底板組合安裝→凝汽器殼體組合→管板、隔板及支撐架組合→基礎(chǔ)清理、準(zhǔn)備→熱井就位→凝汽器殼體拖運就位→不銹鋼管穿、脹、切、焊→灌水試驗。

2.1 組合場地準(zhǔn)備及組合平臺搭設(shè)

鑒于土建施工滯后，凝汽器基礎(chǔ)和天車梁全部受到影響，不能在凝汽器基礎(chǔ)上進(jìn)行組裝，故在汽機(jī)房A列外平整場地，搭設(shè)組合平臺，安裝鋼軌滑道等，具體做法如下：

2.1.1 在汽機(jī)房1/0A列④到⑤軸之間用碎石、細(xì)砂平整場地，輔以鏟車碾壓，做到夯實、平整。

2.1.2 組合場地標(biāo)高以能拖運組合好的凝汽器殼體進(jìn)入汽機(jī)房為準(zhǔn)。

2.1.3 組合場地排水通暢。

2.1.4 在組合場地到基礎(chǔ)上方安裝滑道。

2.1.5 在汽機(jī)房1/0A列外的組合場地上鋪設(shè)枕木，標(biāo)高為+50mm。

2.1.6 在鋪設(shè)好的枕木上用槽鋼焊成網(wǎng)架，搭設(shè)用20mm厚鋼板拼接成的平臺，并調(diào)校平臺水平，控制平面度為±2mm以內(nèi)（見圖1）。

2.2 底板及殼體組合

首先在平臺上組合底板，底板排列順序按照底板排列版圖進(jìn)行，組合前檢查底板鋼板規(guī)格。焊口坡口形式為50°V形坡口，間隙3mm，留有2mm鈍邊，對口錯口小于1.5mm，對口后應(yīng)滿足圖紙要求。檢查無誤后先點焊焊口中心位置，然后每隔200mm段焊50mm。點焊時使用φ2.5mm焊條，點焊深度為3mm。

底板組合完畢后做滲油試驗，確定無滲漏后進(jìn)行殼體組合。首先在組合平臺上組合前后端板和側(cè)板，吊裝時進(jìn)行加固，前后端板吊裝時用I16工字鋼進(jìn)行加固，側(cè)板吊裝時用I12工字鋼進(jìn)行加固，防止產(chǎn)生永久變形。焊接時必須多翻身，焊接從中間向兩邊進(jìn)行，焊后校平。前后端板、側(cè)板與底板組合安裝時，其垂直度偏差不大于1mm/m，前后端板標(biāo)高一致，端板平面平行，板間距離分區(qū)多點檢查，其偏差均不大于30mm，以確保不銹鋼管長度夠用。由于凝汽器殼體分組件供貨，其拼裝工作由下而上分節(jié)進(jìn)行，為保證上下段順利對口，每拼裝完一段后檢查其四周及對角線尺寸是否符合設(shè)計要求。

前后端板、側(cè)板安裝完畢后，按設(shè)計圖紙進(jìn)行殼體內(nèi)部支撐安裝找正、再進(jìn)行中間隔板的組合安裝。隔板安裝時先查看隔板編號（詳見圖紙），編號位于隔板上、下端面；隔板裝配時注意正反面，隔板裝配時按編號及正、反面順序進(jìn)行，隔板相對底板傾斜一定角度（具體按圖紙要求），臨時固定牢，然后依次進(jìn)行吊裝。中間隔板吊裝好后，隔板與隔板之間用螺桿連接，以便隔板的調(diào)整。管、隔板組裝、點焊后要進(jìn)行試穿管，保證穿管順利。

左右側(cè)板安裝完畢后，按設(shè)計圖紙進(jìn)行校核。組合后的殼體內(nèi)外相通的焊縫均作滲煤油試驗，確認(rèn)無滲漏，并做好試驗記錄。

2.3 接頸組合及吊掛

首先在組合場內(nèi)用12#工字鋼和熱軋鋼板搭設(shè)一個組合平臺，然后在平臺上按設(shè)計圖紙進(jìn)行部件組合。部件支撐管系按從下向上順序進(jìn)行組裝，組合過程中，嚴(yán)格控制內(nèi)部支撐管的焊接質(zhì)量，以增加整體的剛性。在吊裝前對接頸殼體內(nèi)部進(jìn)行加固，殼體內(nèi)用16#槽鋼進(jìn)行井字形支撐，在每塊端板和和側(cè)板間用16#槽鋼進(jìn)行加固，保證在吊裝和凝汽器安裝過程中不會變形。

由于此時汽機(jī)房天車仍不具備使用條件，特制定吊裝方案如下：

2.3.1 用600 T履帶吊先將凝汽器接頸在其組合平臺吊至A列與1/A列4、5軸之間，并放在凝汽汽下部拖運滑道上。

2.3.2 用600T履帶吊和20T平臂吊將凝汽器接頸提升至凝汽器下部上表面標(biāo)高，向B列行走至20T平臂吊吊點靠近汽輪機(jī)基座邊緣處，凝汽器上部一側(cè)放在凝汽器下部，用倒鏈將放在凝汽器下部一側(cè)固定好，然后將20T平臂吊摘鉤。

2.3.3 用20T平臂吊重新在汽輪機(jī)基座里部將凝汽器上部掛好，然后提升凝汽器上部行走至重心完全在汽輪機(jī)基座內(nèi)部，將兩個吊點同時摘掉。

2.3.4 用600T履帶吊將凝汽器接頸吊裝就位并實施合理吊掛。

2.4 基礎(chǔ)準(zhǔn)備

凝汽器基礎(chǔ)經(jīng)驗收合格后，復(fù)查基礎(chǔ)縱橫中心線和標(biāo)高，符合設(shè)計圖紙要求，允許偏差小于10mm。基礎(chǔ)表面鑿毛并清除油污、油漆或其他雜物。放置永久墊鐵處的混凝土表面鑿平，并與墊鐵接觸良好。根據(jù)設(shè)計圖紙配置墊鐵。

2.5 凝汽器整體拖運、就位

將熱井、伸縮節(jié)及水室等部件提前吊到凝汽器坑內(nèi)，放置位置要不影響凝汽器殼體拖運就位。

在組合平臺到基礎(chǔ)上方鋪設(shè)五道滑軌。汽機(jī)房1/0A列到組合平臺的位置要用砂石夯實，標(biāo)高為-110mm，在上方密實的鋪設(shè)枕木，按照凝汽器基礎(chǔ)支墩位置安放五道25#工字鋼，每隔2米縱向用12#工字鋼相連加固。汽機(jī)房A列到凝汽器基礎(chǔ)滑軌的臨時支墩采用Φ219×6鋼管，在鋼管下方墊δ=30mm熱軋鋼板（規(guī)格為600mm×600mm），上方墊δ=30mm熱軋鋼板（規(guī)格為300mm×300mm），30個鋼制支墩之間用12#工字鋼相連加固。為了使滑軌不與殼體一起向B列移動，在靠近汽機(jī)機(jī)座的Ⅱ和Ⅲ柱（規(guī)格為2000*1670）的滑軌側(cè)面焊接牛腿支柱，與汽機(jī)機(jī)座的Ⅱ和Ⅲ柱固定，保證滑軌不會在拖運的過程中移動。

以25#工字鋼上平面為滑軌接觸面，先在25#工字鋼上平面澆上流體石蠟后再涂抹黃油，用30#槽鋼短節(jié)做滑靴，并與凝汽器底板點焊加以限位。牽引裝置為一臺20T卷揚機(jī)并配以2套4×4滑輪組。卷揚機(jī)啟動時用4個50t千斤頂配合將整個凝汽器頂離初始位置，以克服較大的靜摩擦力（見圖2）。

利用千斤將底板頂起距滑軌50-100mm，此時在底板及各個基礎(chǔ)間加墊木方以防底板突然下降，撤去五道滑軌，將安裝支墩按圖紙實際標(biāo)高安裝好，緩慢撤去墊塊，將底板放在基礎(chǔ)的支墩上。以低壓缸基礎(chǔ)縱、橫中心線為基準(zhǔn)吊線找正底板后，利用墊鐵將底板與各基礎(chǔ)間墊實，使用水準(zhǔn)儀找平。

2.6 接頸與殼體找正焊接及殼內(nèi)其它附件安裝

凝汽器下部找平、找正后，與吊掛在其上方的接頸對接找正，然后采取防變形措施進(jìn)行焊接。接頸與凝汽器殼體組合安裝完畢后，將空氣抽出區(qū)的空氣抽出管、擋汽板進(jìn)行安裝。安裝時注意擋汽板的位置要準(zhǔn)確，不可偏離設(shè)計位置。空氣抽出管有孔的一側(cè)對準(zhǔn)空氣區(qū)。各部位應(yīng)按要求采用連續(xù)的密封焊。

3 不銹鋼管穿、切、脹、焊

不銹鋼管穿管工作完成后正式脹管之前必須進(jìn)行試脹工作，控制脹口處管壁脹薄約4%～6%，脹口的脹接深度一般為管板厚度的75%～90%，合格后方可正式開始脹管工作。管子在正式脹接前應(yīng)在管板四角及中央位置各脹一根標(biāo)準(zhǔn)管，以檢查兩端管板距離有無不一致和管板中央個別部位有無凸起等情況，管子脹接順序應(yīng)根據(jù)管束分組情況妥善安排。正式脹接應(yīng)先脹出水側(cè)的管板，不銹鋼管與管板脹好后再進(jìn)行另一端管頭的切割。切割時使用專用的切管器，管端切齊尺寸控制露出管板0.3～0.5mm。所有脹管工作完成后按照不銹鋼管焊接作業(yè)指導(dǎo)書進(jìn)行焊接、檢驗及修整。補焊用焊絲在使用過程中應(yīng)保持干燥、清潔。焊接后應(yīng)進(jìn)行外觀檢驗，焊縫外觀檢查合格后再進(jìn)行著色檢查，所有焊口應(yīng)100%進(jìn)行PT檢驗。

4 凝汽器灌水試驗

凝汽器組裝完畢后進(jìn)行汽側(cè)灌水試驗，目的就是為了檢查所有焊縫的嚴(yán)密性，灌水高度要充滿整個冷卻管的汽側(cè)空間，達(dá)到超過頂部冷卻水管100mm位置。灌水前應(yīng)將各種表計接口加臨時堵板或絲堵，所有與凝汽器連通的管道一次門安裝完畢或加裝堵板，從補充水接口或疏水管接口安裝一臨時管道，用除鹽水做水源。從凝汽器底部引一根透明塑料管至13.7米平臺以上作為水位計，以便觀察上水情況。以上工作全部完成并且經(jīng)過驗收后方可進(jìn)行上水，水位每升高1m即中斷上水一次，檢查各處嚴(yán)密性情況。發(fā)現(xiàn)泄漏點及時做好標(biāo)記，根據(jù)具體情況確定是否需要放水消除。灌水水位達(dá)到規(guī)定水位之后保持24小時，經(jīng)檢查無滲漏后才能進(jìn)行放水。

待凝汽器接頸與低壓缸外缸連接后及所有與凝汽器相通管道全部連通后進(jìn)行一次高位灌水，灌水高度達(dá)到汽缸下洼窩100mm位置，基本操作步驟與單體灌水基本相同（也可以僅用一次高位灌水來檢查全部漏點）。

5 焊接變形控制措施

由于施工在東北地區(qū)的4-6月份進(jìn)行，此時晝夜溫差大，白天風(fēng)沙大，再加上是露天作業(yè)，使本來就很難控制的焊接變形就更加困難，為此我們做了一系列針對措施，防止焊接變形。

5.1 在平臺的東、北、西三個方向用腳手和苫布架搭設(shè)防風(fēng)圍擋，圍擋可整體移動，以方便施工。

5.2 隨時監(jiān)視整個組合平臺的水平情況，需要時及時進(jìn)行調(diào)整。

5.3 對底板和側(cè)板的對接拼縫，由2名焊工從中心向兩端采取對稱分段逆向跳焊法施焊，每段長400mm，端部長不足150mm時與相鄰段合并作為一段，超出150mm時作為單獨一段，2名焊工的速度應(yīng)基本保持一致。

5.4 四面?zhèn)劝褰M裝時的安裝立縫，采取由4名焊工分別位于四角對稱施焊，每名焊工均采取分段跳焊法施焊，分段方法與底板分段一致。4名焊工的速度應(yīng)基本保持一致。

5.5 凝汽器接頸與低壓缸連接時，先焊接頸與上殼體連接縫、再焊接頸與低壓缸連接縫。每條環(huán)縫均由4人分別位于4面、采用對稱分段逆向跳焊法施焊，分段方法與底板分段一致。4名焊工的速度應(yīng)基本保持一致。

5.6 焊接前，焊縫處用2m長槽鋼（側(cè)墻板用整根槽鋼）加固。加固時，槽鋼與焊縫成十字，每隔2～3m一根，并與殼體分段點焊。

5.7 局部焊接變形超標(biāo)時，采用千斤頂并輔以火焰加熱方法將變形糾正，然后再進(jìn)行對口工作。

5.8 施工過程中需要進(jìn)行檢驗或控制變形時，必須服從質(zhì)檢和技術(shù)人員的統(tǒng)一指揮。

6 結(jié)束語

通過以上一系列措施的得力實施，使得在汽機(jī)房天車具備使用條件之后即馬上能夠進(jìn)行低壓缸下缸就位等工作，為本體施工作提前開工將近3個月，也在很大程度上保證了各個里程碑節(jié)點的順利實現(xiàn)。

作者簡介：李躍剛（1980，2-），男，2004年參加工作，電力工程師，一直從事汽機(jī)安裝技術(shù)工作。