譚錦熙
(中國能源建設集團湖南火電建設有限公司 湖南長沙 410015)
火電廠四大管道安裝
譚錦熙
(中國能源建設集團湖南火電建設有限公司 湖南長沙 410015)
管道施工組織工作是管道安裝工作中最關鍵的一個環節,在單機機組容量不斷加大的今天顯得尤為重要。管道系統的穩定運行是汽輪發電機組運行的重要技術指標之一,管道系統的設計安裝是否完善、合理,直接決定了管道系統穩定性的好壞。管道系統的運行直接影響機組壽命、熱效率以及機組安全。管道施工組織工作的好壞直接影響管道系統安裝工作的安全、質量和進度,進而影響整個工程的順利進行。
組織工作;自身特點;最佳效果
管道系統是火力發電廠機組運行的重要組成部分,其性能的好壞將直接影響到機組以及設備的安全可靠性。現在火力發電廠單機機組均向大容量發展,汽輪機機組容量的增加,強調機組運行的安全可靠性,使管道系統更加復雜化,因此管道的數量也越來越多,并且對它的制造工藝和抗載能力的要求也越來越高。相對來說,隨著機組容量的增加輔助設備越來越多、輔助設備的體積及功率越來越大,系統也越來越復雜。管道系統也不可避免的越來越復雜,主要由主汽系統、給水系統、高溫再熱系統、低溫再熱系統、抽汽系統、軸封及門桿漏汽系統、凝結水系統、加熱器疏水系統、疏放水系統、本體疏水系統、凝汽器抽真空系統、給水泵汽輪機軸封、排汽、疏水系統、冷卻水系統等管道系統。由于影響管道安裝的因素很多,有設備、設計和材料等方面,但主要還是要在設計安裝階段對系統的正確安裝加以控制。因而如何控制管道的安裝施工工藝,確保合格的管道系統穩定性,一直是火電建設中的一個重點研究的課題。
2.1 管道安裝工作的依賴性及滯后性
管道是各設備、輔機之間的通道,也是汽、水、油、風、粉、煙等介質的流動通道,中間用各種形式的支吊架懸吊、承托,對土建施工、設備及輔助設備的安裝工作依賴性極大。對于鋼結構型式的主廠房來說,經常發生管道與鋼梁、斜拉條相碰情況、支吊架根部處于柱梁結合部而無法生根情況等等;對于混凝土結構型式的主廠房來說,埋鐵無設計、漏設埋鐵的情況是司空見慣的。另外由于輔助設備安裝工作量的相應增加,部分輔助設備不能及時安裝、或其基礎二次灌漿的強度不夠而不能及時下一道工序(管道安裝)施工。還有就是主汽,熱段和冷段最后要進行蒸汽吹掃處理,不可避免的要留下很多預留口,待吹管完畢后才能進行恢復。這些都不可避免地造成了管道安裝工作的依賴性及滯后性,這種滯后性從以往工程來看無一例外,到了工程的最后,管道安裝工作總是要進行“突擊”、“搶”。
2.2 管道安裝工作的不確定性
顯而易見,目前國內電力設計院的設計水平與西方發達國家相比還存在有很長一段距離。管道與設備、管道與建筑物、管道與管道相碰的例證不勝枚舉,甚至同一卷冊圖紙中的管道相碰情況也不鮮見;加上設計專業之間、設計院與廠家之間聯系配合脫節等情況,管道的現場設計修改量是非常大的。材料變更頻繁,嚴重阻礙管道施工計劃的實施。另外,管道安裝工作廠外作業多,有架空管道、地溝管道、埋地管道等,對氣候、自然環境及地方上的各種關系依賴性大。
2.3 管道安裝工作的煩瑣性
隨著火力發電廠單機機組容量的增大,管道型號規格越來越多,材質也越來越多樣化,管件非標及支吊架部件極多。因此,從材料清點領用,到運至現場、組合、吊裝就位、對口安裝等,加上還要考慮現場文明施工的因素,管道安裝的工序是極其繁雜的。另外從另一方面來說,管道安裝遍布全廠:高空、地面、地溝、地下、容器內部均有大量的管道安裝工作,這注定了配合工種及機具的多樣性,管道安裝工作一開始,焊工、架子工、起重工、電工、土建部門就缺一不可,汽車、平板車、行車、門吊、汽車吊、履帶吊、塔吊等要相應配合,否則管道安裝工作就不可能按計劃進行,工期也就不能得到保證。這些都構成了管道安裝工作的煩瑣性(從另一角度來說也是一種依賴性)。
600MW超超臨界燃煤發電機組,因其單機容量大、參數高,故四大管道具有管壁厚、材質高、單重比較大等特點。針對以上特點和管道的實際布置以及到貨狀況,采取以下步驟進行管道安裝:
3.1 施工準備
根據配管圖中給出的管段長度、材料表中給出的單重、管道外徑以及管道在實際安裝時的位置,選用既符合吊裝要求、又滿足實際安裝要求的起重工具。這一工序看似簡單,但卻對以后進行管道安裝產生很大的影響,因為無論進行管道存放還是對口安裝,都是在高空中進行,如果起重工具選用不當,需要更換的話,這是既費時又很危險的工作。
3.2 管段組合、吊裝、存放
管段、管件到貨后,合金部件進行光譜復查,確認材質正確無誤后進行吊裝、存放。因部分供貨為直管和管件,為了安裝方便,根據其實際裝安裝位置,部分管道進行了地面組合。根據管道布置圖和現場的吊裝能力,盡量多在地面組合,以減少高空作業。利用起重機械將各管段吊裝、存放到實際安裝位置附近。
3.3 支吊架存放、安裝
在理論上來講,應該是先安裝支吊架,然后進行管道存放、安裝,以減少臨時支吊,但在實際安裝過程中,由于設備實際接口不是十分精確,加之在管道安裝過程中存在的誤差,往往造成按照圖紙安裝的支吊架不合適,需要修改。所以常常采用管段安裝就位之后,再安裝該管段上的支吊架。但此處由于管道到貨較晚,只能先進行部分支吊架安裝,以免影響工期,這就要求在以后進行管道安裝時力求精確,盡量減小誤差,以免造成返工。支吊架間距應按設計要求正確裝設,若設計無要求時,可參照表1的規定。
支吊架間距參考值表如表1。

表1 支吊架間距參考值
3.4 支吊架調整
整個管道系統安裝完畢后,將彈簧支吊架調整到冷態設計值,彈簧銷子拔出后掛在彈簧上,留存備用。支吊架調整是整個管道系統負荷重新分配的過程,直接影響到將來機組運行的安全性能,所以,對于支吊架調整這一工序應予高度重視,力求精益求精。
3.5 疏放水、排汽管道安裝
整個管道系統形成之后,按照施工圖紙將疏水、排汽管道連接到設計位置。在安裝疏放水管道時,嚴格按照圖紙設計連接,以免造成低壓管道疏水不暢,產生水擊。
3.6 注意事項
將管道內部清掃干凈,打磨坡口后,利用導鏈等吊裝工具將管段調整到圖紙設計位置,進行對口焊接及熱處理。管道內部的清潔程度,直接影響到以后的管道吹掃,因此管道內部一定要清理干凈,為以后進行管道吹掃打下良好的基礎。在管道對口過程中,除冷拉口之外,應避免應力過大的強力對口。如果對口時造成的應力過大,焊接后雖然進行熱處理,但也無法全部消除焊接和對口時產生的應力,這就給將來機組運行時留下了安全隱患。另外,由于機組容量大,再熱冷段和熱段管徑也比較大,管壁相對比較薄,在制造和運輸過程中易產生變形,因此在管道沒有存放之前,進行了仔細校查,以免管道存放后進行對口連接時,人為的造成一些困難,尤其是處于高空中的立管,更應避免此類問題的發生。此外,管道的坡度和坡向要嚴格按照圖紙進行施工,避免將來管道在運行時產生水擊,造成嚴重的后果。管段安裝完成之后,管段上的支吊架也隨之完善,管道和支吊架安裝力求同步,管道安裝完成,支吊架也安裝完畢。
綜上所述,四大管道安裝具有難度大、危險程度高等特點,這就要我們在施工過程中要仔細研究圖紙、多深入施工現場、勤于和各相關專業溝通、了解各種起重機械的使用性能。只有這樣才能圓滿的完成四大管道的安裝任務。目前火電廠四大管道支吊架調整工作已越來越受到重視,通過這項工作有效地減少惡性事故的發生。四大管道系統作為機組的重要部分,其制造工藝、設計工藝、安裝工藝、運行等各方面的指標,在很大一部分程度上直接決定了該設備安裝工程的等級,只有在安裝和運行階段加強各個環節的質量控制,使管道系統的穩定運行明顯提高,從而提高經濟效益。目前,隨著大型超臨界、超超臨界機組的增多,在安裝中涉及管道系統的環節增多、系統也越來越復雜。汽輪機要保證長期的穩定安全經濟運行,涉及的范圍更廣,影響的因素更多,只在安裝和試運行中進行控制是遠遠不夠的,因此管道系統的成本控制、安裝工藝、穩定嚴密性問題還將是以后電力行業重點關注對象,成為制造、設計、施工、運行等部門共同研究的課題。
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1004-7344(2016)15-0052-02
2016-5-12
譚錦熙(1986-),男,助理工程師,本科,主要從事企業管理工作。