电厂高温高压管道系统安装技术

卢彦广

【摘 要】 介绍高温高压管道系统施工程序，各工序安装技术要点。

【关键词】 管道支吊架安装；管道安装；阀门安装；质量控制

由于电厂的管道的压力等级、输送介质、介质的温度及管径种类都比较多，特别是大型机组管道安装工程错综复杂，本文主要介绍电厂主蒸汽管道、高压给水管道及炉机本体高温高压管道系统安装。电厂高温高压管道材质主要为合金管（12Cr1MoV及15CrMoG）和高压锅炉管（20G）。本文主要简述高温高压管道施工流程、主要施工技术要点、主要施工方法、以及所使用的机具和劳动力情况，以供同类工程参考。

1 施工流程

施工流程如下：

2 主要施工技术要点

高温高压管道的输送介质具有压力高、温度高、腐蚀性强、渗透力度大和脉动大的特点，运行时会给管道带来较大的膨胀力和沖击力。其施工技术要点是：

2.1管道材质、管道连接的密封结构、管道伸缩补偿、管道支吊架、管道坡度及疏放水、管道排气装置等，均要符合设计及规范要求。

2.2所用的管材，应按设计使用专用高压无缝钢管或合金钢管。

2.3高温高压管件（弯头、三通、异径管等）的结构形式，应采用能承受高压和热变形的加强结构，选用专用的锻制、焊制和弯制的加强管件。

2.4管道的连接应采用耐高压的加强焊缝焊接以及采用高压法兰透镜垫式、凹凸式和梯形槽式等密封结构。

2.5管道的托架与吊架应采用柔性结构，在管道与托架或吊架之间，需放入木垫、软金属垫、石棉橡胶板等垫料，使管材与管架不直接接触，达到减振和防止管道擦伤的目的。

3 主要施工方法

3.1施工技术准备

（1）积极配合相关各方做好图纸会审工作。

（2）施工方案报审及技术交底结束。

（3）配管图会审工作结束，作业人员熟悉施工图、配管图。

3.2领料及检验

3.2.1进场待安装的所有管子、管件、管道附件、阀门等材料应按现行国家或行业技术标准进行检验合格后方能使用。

3.2.2合金管子、管件、管道附件及阀门在使用前，应逐件进行光谱复查，并作出材质标记。

3.2.3建立严格的领料登记制度，由物资部门仓管人员进行每一批材料的收发签字记录，并建立台账，实行动态管理。杜绝未经检验的不合格材料用入工程，造成不必要的损失和工期浪费。

3.2编绘下料图

3.2.1管子及管件检验合格后，测量出每根管子、管件的实际长度并编号作记录。

（1）根据管道安装图按一定比例画出管道立体安装图。

（2）根据测量出每根管子、管件的实际长度结合图纸尺寸合理安排每一根管子，力求使管子整根用上或锯削下来的管段都能用上，尽量减少焊口数，并使焊口位置避开支吊架管部，焊缝位置距离支吊架边缘不得小于50mm，焊口还应避开疏、放水及仪表管等的开孔位置，距开孔边缘不应小于50mm，且不应小于孔径。

（3）在画出的立体安装图上标明各管段、管件及阀门的编号、长度即得下料图。

3.3管子下料及车坡口

3.3.1根据下料图进行管子下料。

3.3.2根据《焊接篇》及焊接部门结合实际情况所定的坡口型式进行坡口加工，坡口加工使用SDJ—800半自动坡口机，加工过程中应严格控制管子轴线与坡口机刀盘垂直，以保证坡口端面与轴线垂直。

（1）坡口型式和尺寸应符合设计图纸要求，如设计无规定时坡口的型式和尺寸可按下表选用。

（2）不同厚度焊件对口时，其厚度差可按下列方法处理。

a）内壁尺寸不相等而外壁齐平时，可加工成图2（a）的形式；

b）外壁尺寸不相等而内壁齐平时，可加工成图2（b）的形式；

c）内外壁尺寸均不相等时，可加工成图2（c）的形式；

d）内壁尺寸不相等，厚度差≤5mm时，在不影响焊件强度的条件下可加工成图2（d）的形式。

（3）管子和管件坡口及内外壁10-15mm范围内的油、漆、垢、锈等在对口前应清理干净，直至显示金属光泽。

（4）坡口处母材无裂纹、重皮、坡口损伤及毛刺等缺陷。

（5）坡口端面应与管子中心线垂直。其偏斜度△f不得超过下表的规定。

3.4管道予组合

3.4.1为了减少高空作业难度，在有利于吊、穿及安装的情况下应合理、有效地进行地面组合以减少高空焊口数量。

3.4.2根据设计图在管道上应开的孔洞，应在管道安装前开好，开孔后必须将内部清理干净，不得遗留铁或其他杂物，安装接管座之前应用医用胶布将空封好。

3.4.3在地面组合对口中，应通过弯头与直管将水平管坡度控制好。

3.5管道对口焊接

3.5.1管子对接焊缝位置应符合设计规定，否则应符合下列要求：

（1）焊缝位置距离弯管的弯曲起点不得小于管子外径或不小于100mm；

（2）管子两个对接焊缝间的距离不宜小于管子外径，且不应小于150mm；

（3）支吊架管部位置不得与管子对接焊缝重合，焊缝距离支吊架边缘不得小于50mm，对于焊后需作热处理的接口，该距离不得小于焊缝宽度的5倍，且不应小于100mm；

（4）管子接口应避开疏、放水及仪表管等的开空位置，距开孔边缘不应小于50mm，且不应小于孔径；

（5）管道在穿过隔墙、楼板时，位于隔墙、楼板内的管段不得有接口。

3.5.2对口前应将坡口及内、外壁10～15mm范围内的油、漆、垢、锈等清理干净直至显示金属光泽。同时应检查是否有裂纹、夹层等缺陷。

3.5.3制作管道调整用龙门架或三角架及管道对口用的管夹。

3.5.4利用门吊将管件吊至对口位置。用手拉葫芦调整基准管件，要求处于水平状态，并固定管件，装好对口管夹。

3.5.5利用链条葫芦调整对接管进行对口工作。对口间隙符合配管图要求，对口一般应作到内、外壁平齐，如有错口，其局部错口值不应超过壁厚的10%，且不应大于1mm。

3.5.6管子对口应平直，焊接角变形在距离接口中心200mm处测量，除特殊要求外，其折口的准允许偏差a应为：

（1）当管子公称通径DN<100mm时，a≯2mm

（2）当管子公称通径DN≥100mm时，a≯3mm

3.5.7管子对口符合要求后，应垫置牢固，向焊工进行交接，由焊工进行焊口点焊工作，避免焊接或热处理过程中管子移动。

3.5.8配合管道焊接及焊后热处理工作。

3.5.9将焊口位置及时标注在施工图上，并做好焊口的统计工作。

3.5.10管段预制完后，应进行管道内清理工作，清理完成后，应立即用塑料布或塑料堵头胶布封好两端，以防脏物进入。管道安装间断后，各管口均应清理干净，妥善封闭。

3.6管道吊装

3.6.1管道安装一般从固定设备开始，并首先安装吊架根部结构。

3.6.2炉顶和锅炉钢架内的管道应尽可能利用塔吊，汽机房内管道可利用50t行车，各框架的管道可利用卷扬机拉至安装位置附近，再用手拉葫芦接吊。

3.6.3避免全部用葫芦吊装管子，某一管线吊了两根管段后，应进行安装工作，并同时做好支吊架。

3.7管段找正对口焊接

管段就位找正，标高、水平度（铅垂度）符合下列要求：

（1）安装标高允许偏差：室内<±10mm，室外<±15mm。

（2）水平管道弯曲度：DN≤100mm 1/1000且≤20mm，DN>100mm 1.5/1000且≤20mm。

（3）立管铅垂度：≤2/1000且≤15mm。

（4）交叉管间距偏差：<±10mm。

3.8高压阀门安装

3.8.1阀门安装前，除复核产品合格证和试验记录外，还应按设计要求核对型号并按介质流向确定其安装方向。当阀壳无介质流向标记时，应按以下原则确定：

（1）截止閥和止回阀：介质应由阀瓣下方向上流动；

（2）单座式节流阀：介质由阀瓣下方向上流动；

（3）双坐式节流阀：以关闭状态下能看见阀芯一侧为介质的入口侧。

3.8.2连接时使用紧固件的材质、规格、型式等应符合设计要求。

3.8.3阀门安装时应便于操作及检修，无特殊规定时手轮不宜朝下

3.8.4阀门安装前应清理干净，保持关闭状态，安装和搬运阀门时，不得以手轮作为起吊点，且不得随意转动手轮。

3.8.5焊接阀门安装时，阀门应处于全开状态。对焊阀门与管道相连接应在相邻焊口热处理后进行。

3.9管道支吊架安装

管道支吊架按照设计院设计图纸及西北院83版《汽水管道支吊架设计手册》制作。

3.9.1根部安装

（1）根部型钢下料采用氧-乙炔气割或树脂型材切割机切割。

（2）根部一般应预先焊在埋件或锅炉钢架上，如发生埋件漏埋或埋件不足等情况，应及时向相关部门汇报并按照设计部门出具的经过监理部门认可的修改方案处理。

3.9.2连接件、弹簧安装

（1）将弹簧、吊杆、连接件按图纸的规定顺序连接起来，与根部连好，为管部安装做准备。

（2）每个连接件与拉杆间的螺纹长度应符合设计和螺纹工作长度要求，并有一定的可调量。

（3）扁螺母必须锁紧。

（4）整定弹簧组件的指示牌应处于易于观察方向，整体试压和保温工作完成后方可拔出定位销。

3.9.3管部安装

（1）将支吊架管部放到安装位置，经检验位置正确后施焊或紧固螺栓。

（2）支吊架的偏装严格按图施工

（3）导向支架和滑动支架的滑动面应洁净平整，聚四氟乙烯板与其支承件应接触良好，以保证管道能自由膨胀。

3.10疏、放水管的安装

3.10.1安装疏、放水管时，接管座安装应符合设计规定，管道开孔应采用钻孔。

3.10.2疏放水、排汽（气）管道要求在主管安装完，主管上接管座焊接和热处理完经过检验合格，疏水扩容器和疏水箱已就位找正固定，疏水阀门检修完，管件齐全之后才能进行安装作业。

3.10.3施工中严格按照设计及最高点排气，最低点放水的原则布置排气，疏放水管道。

3.10.4疏放水、排汽（气）管道不得出现盲管。

3.10.5在预留保温空间，不影响自身管道和周围设备阀门操作的前提下，管线力求简捷，以不影响流通，同时尽量做到布置美观、合理。

3.10.6支吊架安装牢固但不能影响管道热膨胀，间距可按1.5-2m考虑。

3.11冷拉口施工

3.11.1冷拉条件

（1）冷拉口施工前各管线及支吊架均应安装完毕，管道吹扫断开处需加临时固定支架，且应牢固可靠。

（2）冷拉前各弹簧吊架应处于刚性状态，各焊口热处理完毕。

（3）冷拉口数据应与施工图纸相符，冷拉数据经验收合格后，方能进行冷拉工作。

3.11.2冷拉口的建立

一般管道施工图均有管道冷拉位置及冷拉值的要求.如无特殊要求时，可根据两端直管长度对冷拉值进行如下分配：

公式：每段管子冷拉值/总冷拉值=该段管长/该方向管子的总长。

3.11.3冷拉程序

一般先将较大值的方向拉成对合状态，然后根据其错口情况再设置一定数量的手拉葫芦将两端管口拉合。调整好间隙后对口焊接。

冷拉时也可按施工图纸中各吊架冷位移值调整吊杆，负值表示下放吊杆，正值表示上拉吊杆，冷紧与调整分多次进行，每次下放、提拉吊杆不应超过20mm。

3.11.4冷拉口焊接完，进行焊口热处理、调整支吊架工作，方可拆除冷拉装置。

3.12支吊架调整

3.12.1管道支吊架是否处于设计状态，将严重影响到观点运行时各点应力状态，对支吊架调整工作必须认真进行。

3.12.2冷紧后，对管道支吊架进行检查，调整吊杆使管子处于图纸规定的冷态位置，复查偏装值，若在允许误差范围之外则需进行返工。

3.12.3抽出整定弹簧定位销，松开恒力弹簧限制块

3.12.4再次检查扁螺母是否琐紧。

3.13蒸汽吹管及高压管道水压试验。

3.14管道恢复

管道在试验合格后，恢复前必须将管内清理干净，按隐蔽工程要求进行检查验收，合格后方能进行恢复工作。

4.15质量标准、检验要求及检验方法和使用量具参照《火电施工质量检验及评定标准》2000年版管道篇，具体见管3—1、管3—2、管3—3、管3—4、管3—5、管3—6。

4 结束语

电厂工程高温高压管道安装，严格按照相关设计及规范施工，焊口探伤合格率达到100%，水压试验一次性成功，由于合理安排施工流程，现场施工组织合理，措施得当，大大降低了施工成本和缩短了工期，为企业增加了经济效益和社会效益。