淺談清蓄電站調速器管路安裝工藝

黃運福

（中國水利水電第十四工程局有限公司機電安裝事業部，云南 昆明 650032）

淺談清蓄電站調速器管路安裝工藝

黃運福

（中國水利水電第十四工程局有限公司機電安裝事業部，云南 昆明 650032）

抽水蓄能機組調速器管路數量多且路徑復雜，在管路安裝過程中易出現交叉、沖突問題，影響管路觀感質量，清遠蓄能電站在調速器管路系統施工前期，通過采用三維設計技術進行二次工藝設計優化，有效減少管路的交叉、沖突問題，同時，針對管路特點選用多層式結構塑料管夾和承插焊接式管件，有效提高了管路的觀感質量和施工質量，本文重點對管路的優化和安裝進行說明，以供同類工程借鑒。

調速器；小管路；敷設；觀感質量

1 概述

清遠抽水蓄能電站裝有4臺立式單級水泵水輪機-發電電動機機組，單機容量為320 MW，機組的調速器采用的是ALSTOM的PID數字式電液調速器，它由電氣控制柜、調速器箱（油壓裝置、油箱、液壓控制閥等）和壓力油罐等主要部件組成。

由于抽水蓄能機組工況較為復雜，調速器需要控制較多附屬設備，管路系統比較復雜。大體上，該電站的調速器管路系統可為兩部分：①連接調速器本體和導葉接力器的操作管路，用于控制導葉開關，管徑較大，數量少；②根據抽水蓄能機組運行工況的需要設計的控制系統，連接調速器本體和液壓操作閥、液壓控制閥的管路，沿著水輪機的各液壓操作設備進行敷設，管徑小，數量多，總長度約有1 550 m，全部采用不銹鋼管。

由于管路數量較大，在安裝時常常與其他設備和管路發生沖突、交叉等現象，影響管路布置觀感質量。另外，調速器管路焊縫數量多，采用傳統的管路對口焊接時，易出現焊瘤問題，焊接質量較差，在高油壓情況下易出現漏油。

2 安裝工藝控制措施

為提高調速器管路的觀感質量和施工質量，制訂了以下工藝控制措施：

（1）施工前，根據圖紙繪制管路敷設三維圖，提前分析、優化調速器管路敷設路徑，做好二次設計優化，減少施工時管路交叉沖突的影響，提高管路的整體觀感質量。

（2）選用有多層結構的塑料管夾，與管路布置二次設計工藝相配合，合理采用管路的多層敷設方式，減少管路的敷設面積，使管路布置更加緊湊、整齊、美觀。

（3）管路的連接采用承插焊接式管件，取消管路對口焊接方式。

（4）加強管路制作、安裝和油循環的管控，保證施工質量。

3 設計優化

在施工前，根據設計圖紙踏勘現場，繪制管線三維圖，確認與其他設備、管路、橋架是否有交叉、沖突等情況，結合施工工藝對管路安裝進行二次設計調整，要求應滿足以下：

（1）管路敷設可根據現場實際情況選擇合理的走向路徑，但不得影響其相鄰主體設備、管路的運行、操作和檢修。

（2）管路走向應橫平豎直，路徑應與現場實際情況相符合，盡量以最短路徑進行敷設。

（3）盡量減少管路活接頭，避免接頭油滲漏，考慮后續維修時拆卸需求進行合理布置。

（4）集中敷設，管路數量較多的區域采用多層管路敷設，提高空間利用率。

（5）統一走向，管路應與主體結構相平行，不應影響建筑物結構的整體觀感質量。

4 路線測量定位

路線測量定位是指確定管路的安裝參考基準中心線，由于圖紙和現場實際情況會有偏差，在劃線時須結合實際情況進行必要調整。首先，基準點應依據安裝好的設備接口法蘭或接頭中心設置，確保管路能與設備相連接；然后按圖紙或優化后的路徑測量、劃線，如果空間狹窄不滿足管路安裝要求，可對間距微調整。注意，基準線的水平度和垂直度應不大于3 mm/m，全長不超過10 mm；位置偏差和高程偏差不應大于10 mm。

5 管架制作安裝

管架可以說是管路成形的關鍵，其安裝質量決定了管路的敷設觀感質量。針對調速器管路特點，清蓄電站選用了半鋼性的塑料管架，它主要由管夾和支架組成，支架材料選用槽鋼和角鋼，結構形式和規格尺寸可根據現場實際情況來確定。管夾選用是具有高強度、多層結構特點的塑料管夾，它由3部分組成：高強度塑料夾件，不銹鋼夾具（夾片和底座）及螺栓（圖1），塑料管夾以塑料塊夾緊管子，避免了剛性接觸，能有效減少管路振動。

圖1 調速器管路管夾示意圖

采用這種型式的管架最大的特點是可根據現場情況靈活地制作所需要的管架結構，例如有單獨敷設、成排敷設和多層敷設等，它的結構具有安全可靠、緊湊、美觀的特點。

在管架制作安裝過程中，具體要求如下：

（1）管路采用成排敷設和多層敷設時，管子的間距應均勻且管間間距應大于2 D（D為管路外徑）。

（2）在管子的根數和敷設形式確定后，應結合實際情況設置支架的具體結構形式，以及長度和高度。

（3）進行支架制作和焊接過程中應注意，在支架底部應開好用于安裝膨脹螺栓的螺孔，螺孔直徑應比膨脹螺栓外徑大2 mm，螺孔采用機械鉆孔。

（4）管架的安裝，要求管架固定間距應均勻，在管路彎曲段、弧形段、管接頭前后等處應設置管架。對于管徑小于等于φ34 mm管路，管架在水平敷設時間距應為1.0～1.5 mm，垂直敷設應為1.5～2.0 mm，管徑大于φ34 mm管路，管架間距就為2.0～2.5 mm，但具體操作應按現場實際調整。

（6）管架的制作，管夾應在槽鋼上排列整齊，先點焊固定管夾底座定位、確認合格后再正式焊接。對于相同結構形式的支架應統一制作，相互比對，確保形狀、結構的統一。不銹鋼支座與槽鋼的焊縫應飽滿，焊縫打磨平滑后，涂刷防腐漆。

（7）管架的安裝，應按測定的基準線布置，先裝好始末端和轉角處的支架，調整固定，然后在兩端的支架上拉線，再逐個地安裝中間的支架。

（8）管架的固定，若管架固定在磚墻或混凝土上，用膨脹螺栓固定，膨脹螺栓間距不應大于0.4 m。

（9）管路沿設備、金屬結構安裝時，應將管架焊接在附屬的鋼結構上，嚴禁焊接在設備本體、承壓容器、管路等部位。

（10）管架制作后應及時涂漆防腐。

6 管路的配制

針對管路對口焊接時，易出現焊瘤，影響管路焊接質量和觀感質量，清蓄電站采用了承插焊接管件。在管路配制，管子直接連接承插焊接式管件，采用氬弧焊對角焊縫進行焊接，省去大量地管路彎制、坡口制作等工作。但需要注意管子清潔度，須保證管口無毛刺，最好用壓縮氣吹掃干凈，制作后的管子應注意對管口做好臨時封堵。

承插連接方式僅需對角焊縫填充焊接即可，焊縫易控制，不會形成管路內部焊瘤，也不需要內部充氬氣。

在管路配制時，應遵循先主管后支管、先大管后小管、先上后下、先里后外的原則。管路的下料、制作應符合國標GB/T8564的要求。

在管路制作試裝檢查合格后，按圖對管路做好標記，然后拆卸管路準備進行耐壓試驗。試驗合格應逐根做好酸洗、鈍化工作。

7 管路的防腐

為避免在防腐過程中，油漆飛濺到設備或墻體上，應將管路拆除后逐根刷漆，但如果管路拆卸困難或不易拆卸的，則應在做好對相鄰設備防護工作后進行涂刷作業。管路刷漆時，應注意在管口、接頭處做好防護，防止油漆進入管內。管路養護實干后才能安裝，在吊裝和運輸時不應直接用鋼絲繩進行吊裝，避免磕碰。

8 管路安裝和試驗

待管路油漆干燥硬化后，可進行管路回裝。

在管路就位后，應及時進行支架的固定和調整。支架安裝應整齊、牢固，并與管子接觸良好。活接頭把合連接時，要求接頭兩端處于自由狀態，否則可能因密封面把合不嚴，造成滲漏。

在管路安裝后，進行系統的嚴密性試驗，試驗壓力按1.25倍工作壓力進行，穩壓30 min，壓力不降、無滲漏為合格。

9 取得成效

清遠抽水蓄能電站4臺機組的調速器系統管路2016年5月全部安裝完成，現在已全部投入使用，運行狀況良好。從現場安裝質量來看，調速器的安裝觀感質量優良，管路排列整齊、布置合理、美觀。見圖2～5。

圖2 現場施工效果1

圖3 現場施工效果2

圖4 現場施工效果圖3

圖5 現場施工效果圖4

10 結語

清遠抽水蓄能電站的調速器管路施工過程所采用的工藝措施，解決了調速器管路在施工過程中易與其他設備管路發生沖突問題，以及焊口焊瘤質量問題，提高了調速器的管路系統敷設的整體施工質量和觀感質量，進一步保障了機組的安全可靠運行。

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[2]馬強.小管徑工藝管道的設計與安裝[J/OL].城市建設理論研究，2015（9）.

[3]GB/T 8564-2003水輪發電機組安裝技術規范[S].北京：中國標準出版社，2004.

TK730.6

B

1672-5387（2017）10-0056-03

10.13599/j.cnki.11-5130.2017.10.019

2017-07-21

黃運福（1983-），男，工程師，從事水電站機組安裝管理工作。