李哲
(太原熱力集團有限責任公司第五供熱分公司,山西太原 030000)
管道和配套設備是熱力站能夠正常運行的前提和基礎,在進行熱力工程施工時,技術人員一定要結合施工方案,對施工計劃進行優化布置,確保各個施工環節能夠高效銜接,切實做好熱力管道的敷設作業。因此,對熱力站配套設備和管道施工進行深入研究,有著十分重要的經濟意義和社會意義。
某熱力站共擁有7 臺板式換熱器并配套3 臺循環水泵、4 臺補水泵、兩套全自動軟水器。但是隨著供熱規模的不斷擴大,現有設備無法滿足居民的供熱需求,因此需要對原有水泵進行改造,同時額外增設一臺循環水泵,做到三用一備,在改造完成后,預計能夠達到820MW 的供熱規模。在本次改造過程中配套管道施工長度接近500m,工程量相對較大,并對施工質量有著嚴格要求。
在熱力站施工之前,工作人員一定要做好充分的施工前準備,明確配套設備的安裝位置,然后高度結合圖紙要求,在泵站的墻壁上和混凝土地基表面,明確標出泵的中心線、地腳螺栓孔、吸入口與吐出口等具體位置,然后修整鏟平地基表面的混凝土,使其能夠與澆注灰漿高度粘合,為墊塊安裝提供充足空間。如果在混凝土地基表面存在任何油污或者粉狀雜質,都會影響與澆筑灰漿之間的粘合強度,所以在施工之前必須要徹底清理干凈地基表面。
在進行設備開箱時,必須要有監理單位和建設單位的共同參與,由雙方共同核實設備型號、規格和數量,并隨機檢查專用工具和技術文件,同時查看機械設備是否存在表面銹蝕和損壞,配套設備是否齊全。
技術人員要根據設備基座的實際尺寸和圖紙對基礎標高進行重新復測,并仔細檢查地腳螺栓孔位置是否與圖紙高度一致,然后按照建筑軸線標記設備基礎的安裝基準線,同時保證在基礎上不存在油污和麻面并鏟平旋轉墊鐵處,將預留洞口內的雜物徹底清除。
泵類設備在安裝時必須利用臨時墊塊,首先工作人員要將地腳螺栓孔進行徹底清理,同時確保地腳螺栓表面不存在油污和雜質;其次,準備臨時墊塊,確保每個臨時墊塊都能夠準確放置在已經被修復鏟平的混凝土地基表面上;最后,利用水平儀確保每個臨時墊塊的高度符合施工要求。墊塊設置如圖1 所示。

圖1 墊塊設置
在該次換熱站改造過程中,擬計劃用兩臺橋式起重機,起重機的主鉤吊重為20t,副鉤為5t,主鉤可獨立完成換熱器的整體吊裝,副鉤可滿足配套設施的吊裝需求。在進行循環水泵改造時,需要利用一臺吊重為3t 的雙梁橋式起重機,并利用臨時墊塊確保循環水泵的精度誤差小于0.1mm/m。固定地腳螺栓的混凝土要按照砂、石、水為1∶1∶0.4 的比例進行澆筑,并且在澆筑過程中工作人員要時刻保證地腳螺栓垂直于水平面;工作人員也需要準備相應的永久墊塊,并將水平儀放置在相應部位,確保其水平度誤差小于0.1mm/m[1]。
工作人員在加工管道之前,一定要對加工材料的質量進行詳細檢查,同時管道在運輸、存放和施工的過程中切記不可拖拽,管道在堆放過程中也要以3 層為限,最大堆放高度必須小于2m[2]。在進行預制直埋保溫管道施工時,還必須采取一定的防火措施。在管道預制之前,工作人員必須要徹底清理管道內部,做好封口措施然后運至施工現場。值得一提的是,在進行熱力站配套管網施工過程中,通常使用機械切割的方式進行焊件的切割和坡口加工,或者采用氧乙炔焊等熱加工方式,然后用電動砂輪機打磨切割邊緣,避免表面凹凸不平,直到露出金屬的光澤為止。在上述所有施工過程結束之后證明管道預制完畢,然后做好必要標記并將管口封閉,方便后續安裝使用。
技術人員必須嚴格按照施工設計,對管道和管路的附件型號進行嚴格審核,確保所有數據無誤后方可進行管道組對。在管道組對施工過程中,施工現場必須配備專員進行檢測與記錄,確保相鄰管口周長高度匹配,誤差精度符合施工要求,這就需要測量人員對鋼管的實際長度與周長進行逐根測量,確保相鄰兩根管道能夠妥善連接。首先,在進行管道組對時要用倒鏈使管道緩慢靠近,并在接口處安置墊塊使其牢固,避免在焊接過程中管道受外力影響而發生移位;其次要確保距離管道接口200mm 處的管道平直度,若不符合施工要求需要仔細調整;最后,調整對口間隙,在進行管道組對連接時,切記不可使用蠻力對接,也不可使用加熱、偏墊等方式掩蓋接口端面存在的空隙,避免管道出現錯口或不同心的質量問題。在將所有位置調整至符合技術要求后,工作人員可以進行定位焊接工作,然后整根焊接,在焊接過程中管道必須保持平衡。
在管道吊裝安裝之前,工作人員一定要仔細檢查管道的外觀是否存在局部缺陷、劃痕與損傷的情況,一旦存在上述問題要嚴禁使用,在管道質量完好無損的情況下要將管口附近的雜質徹底清除。在管道下溝之前,工作人員一定要再次檢驗管道的管徑和壁厚,確保正確吊裝。在吊裝管道時如果是單根管道,可以使用25t 的汽車吊機進行吊管下溝,如果管道已經組對完成,則需要使用兩臺吊車同時進行吊裝下溝。在吊裝管道時,要最大限度地保證管道平衡,避免在吊裝過程中導致管道外套防腐層受損,切記為不可為了降低施工難度而將管道直接推入溝內,應盡量保證輕起輕放,同時保證管道的安裝坡度嚴格按照設計標準,如果在安裝過程中管道角度與設計值不符,則需要由設計單位提出修改意見后重新進行安裝。
在本次改造過程中所選用的管道材質均為L245,并用氬弧焊打底、手工電弧焊填充并蓋面[3]。并且無論是管道連接,還是管道與設備連接全部使用對接口焊縫的焊接方式,所使用的焊接材料為J422 焊條、ER50-6 焊絲。同時為滿足施工要求,所有焊縫必須由工作人員進行無損檢測,并且X 射線探傷等級必須大于國家標準的二級質量要求[4]。
熱力站的閥門主要包括泄水閥門和放氣閥門,在安裝閥門時一定要嚴格遵照水流和氣流的前進方向,切記不可逆流安裝,第1 個閥門采用焊接方式、第2 個閥門采用法蘭或螺紋連接,剩余均采用焊接的方式將閥門與管道進行連接,同時切記不可垂直安裝碟閥閥板軸,軸與水平面的最大夾角必須小于60°[5]。
在管道安裝結束后,如果熱處理和無損檢驗均為合格狀態,技術人員需要按照施工設計對管道的強度和氣密性進行系統試驗,確保管道連接穩固。在進行管道壓力試驗前必須具備以下前提條件:所有管道系統已經施工完畢并且全部符合施工要求,對焊縫和其他連接部位已經進行嚴格檢驗,沒有進行涂漆和保溫處理;所有的吊、托架都已安裝完畢,一些試驗用到的臨時加固措施也已經安裝穩固,其安全性得到可靠認證;對于膨脹節點已經設置了臨時約束;如果采用水壓試驗,則需要為管道增設臨時管架;仔細校驗試驗用壓力表,并且試驗表的最大量程要大于試驗壓力的兩倍左右,同時需要配備兩塊性能完好的壓力表以備不時之需;在試壓之前技術人員要編制完整的流程圖,避免管道存在漏試或重試的情況。試驗壓力和試驗介質需要以管道命名表為依據,如果液壓強度試驗存在很大難度,則可以代替使用氣壓實驗,但在試驗之前必須要采取一定的有效措施,確保整個實驗過程安全無誤。
如果管道壓力試驗合格,便可進行后續的清洗作業,在徹底清掃之前要確保管道具備以下條件:管道的氣密性和壓力合格,并且已經全部拆除試壓盲板;要保證地腳螺栓與基礎底板的面層灌漿已經全部完成,地腳螺栓已經相對穩固;在清洗蒸汽管道時一定要保證管道與閥門吊、托架安裝完畢,并采取相應的加固措施;拆除不參加清洗作業的儀表閥、過濾器芯等。如果采用水流沖洗的方式,那么水流流速要至少大于1.5m/s,直至排出口的水質與入口水質完全一致方能沖洗結束,并且在排水時至少打開一個進氣閥,避免在管道內形成負壓。如果采用空氣吹掃的方式則需要利用空氣壓縮機進行間斷式吹掃,切記保證吹掃壓力小于管道的最大設計壓力,流速應至少大于20m/s[6]。
綜上所述,在熱力工程中,技術人員一定要結合熱力站的實際供熱規模選擇更優化的配套設備安裝方案,確保熱力管道的高質量鋪設,建立成一個更完善的熱力網絡系統,切實提高熱力站的供熱水平,發揮配套設備的最大運行能力,推動熱力站的長遠健康發展。