浅谈清蓄电站调速器管路安装工艺

黄运福

（中国水利水电第十四工程局有限公司机电安装事业部，云南 昆明 650032）

浅谈清蓄电站调速器管路安装工艺

黄运福

（中国水利水电第十四工程局有限公司机电安装事业部，云南 昆明 650032）

抽水蓄能机组调速器管路数量多且路径复杂，在管路安装过程中易出现交叉、冲突问题，影响管路观感质量，清远蓄能电站在调速器管路系统施工前期，通过采用三维设计技术进行二次工艺设计优化，有效减少管路的交叉、冲突问题，同时，针对管路特点选用多层式结构塑料管夹和承插焊接式管件，有效提高了管路的观感质量和施工质量，本文重点对管路的优化和安装进行说明，以供同类工程借鉴。

调速器；小管路；敷设；观感质量

1 概述

清远抽水蓄能电站装有4台立式单级水泵水轮机-发电电动机机组，单机容量为320 MW，机组的调速器采用的是ALSTOM的PID数字式电液调速器，它由电气控制柜、调速器箱（油压装置、油箱、液压控制阀等）和压力油罐等主要部件组成。

由于抽水蓄能机组工况较为复杂，调速器需要控制较多附属设备，管路系统比较复杂。大体上，该电站的调速器管路系统可为两部分：①连接调速器本体和导叶接力器的操作管路，用于控制导叶开关，管径较大，数量少；②根据抽水蓄能机组运行工况的需要设计的控制系统，连接调速器本体和液压操作阀、液压控制阀的管路，沿着水轮机的各液压操作设备进行敷设，管径小，数量多，总长度约有1 550 m，全部采用不锈钢管。

由于管路数量较大，在安装时常常与其他设备和管路发生冲突、交叉等现象，影响管路布置观感质量。另外，调速器管路焊缝数量多，采用传统的管路对口焊接时，易出现焊瘤问题，焊接质量较差，在高油压情况下易出现漏油。

2 安装工艺控制措施

为提高调速器管路的观感质量和施工质量，制订了以下工艺控制措施：

（1）施工前，根据图纸绘制管路敷设三维图，提前分析、优化调速器管路敷设路径，做好二次设计优化，减少施工时管路交叉冲突的影响，提高管路的整体观感质量。

（2）选用有多层结构的塑料管夹，与管路布置二次设计工艺相配合，合理采用管路的多层敷设方式，减少管路的敷设面积，使管路布置更加紧凑、整齐、美观。

（3）管路的连接采用承插焊接式管件，取消管路对口焊接方式。

（4）加强管路制作、安装和油循环的管控，保证施工质量。

3 设计优化

在施工前，根据设计图纸踏勘现场，绘制管线三维图，确认与其他设备、管路、桥架是否有交叉、冲突等情况，结合施工工艺对管路安装进行二次设计调整，要求应满足以下：

（1）管路敷设可根据现场实际情况选择合理的走向路径，但不得影响其相邻主体设备、管路的运行、操作和检修。

（2）管路走向应横平竖直，路径应与现场实际情况相符合，尽量以最短路径进行敷设。

（3）尽量减少管路活接头，避免接头油渗漏，考虑后续维修时拆卸需求进行合理布置。

（4）集中敷设，管路数量较多的区域采用多层管路敷设，提高空间利用率。

（5）统一走向，管路应与主体结构相平行，不应影响建筑物结构的整体观感质量。

4 路线测量定位

路线测量定位是指确定管路的安装参考基准中心线，由于图纸和现场实际情况会有偏差，在划线时须结合实际情况进行必要调整。首先，基准点应依据安装好的设备接口法兰或接头中心设置，确保管路能与设备相连接；然后按图纸或优化后的路径测量、划线，如果空间狭窄不满足管路安装要求，可对间距微调整。注意，基准线的水平度和垂直度应不大于3 mm/m，全长不超过10 mm；位置偏差和高程偏差不应大于10 mm。

5 管架制作安装

管架可以说是管路成形的关键，其安装质量决定了管路的敷设观感质量。针对调速器管路特点，清蓄电站选用了半钢性的塑料管架，它主要由管夹和支架组成，支架材料选用槽钢和角钢，结构形式和规格尺寸可根据现场实际情况来确定。管夹选用是具有高强度、多层结构特点的塑料管夹，它由3部分组成：高强度塑料夹件，不锈钢夹具（夹片和底座）及螺栓（图1），塑料管夹以塑料块夹紧管子，避免了刚性接触，能有效减少管路振动。

图1 调速器管路管夹示意图

采用这种型式的管架最大的特点是可根据现场情况灵活地制作所需要的管架结构，例如有单独敷设、成排敷设和多层敷设等，它的结构具有安全可靠、紧凑、美观的特点。

在管架制作安装过程中，具体要求如下：

（1）管路采用成排敷设和多层敷设时，管子的间距应均匀且管间间距应大于2 D（D为管路外径）。

（2）在管子的根数和敷设形式确定后，应结合实际情况设置支架的具体结构形式，以及长度和高度。

（3）进行支架制作和焊接过程中应注意，在支架底部应开好用于安装膨胀螺栓的螺孔，螺孔直径应比膨胀螺栓外径大2 mm，螺孔采用机械钻孔。

（4）管架的安装，要求管架固定间距应均匀，在管路弯曲段、弧形段、管接头前后等处应设置管架。对于管径小于等于φ34 mm管路，管架在水平敷设时间距应为1.0～1.5 mm，垂直敷设应为1.5～2.0 mm，管径大于φ34 mm管路，管架间距就为2.0～2.5 mm，但具体操作应按现场实际调整。

（6）管架的制作，管夹应在槽钢上排列整齐，先点焊固定管夹底座定位、确认合格后再正式焊接。对于相同结构形式的支架应统一制作，相互比对，确保形状、结构的统一。不锈钢支座与槽钢的焊缝应饱满，焊缝打磨平滑后，涂刷防腐漆。

（7）管架的安装，应按测定的基准线布置，先装好始末端和转角处的支架，调整固定，然后在两端的支架上拉线，再逐个地安装中间的支架。

（8）管架的固定，若管架固定在砖墙或混凝土上，用膨胀螺栓固定，膨胀螺栓间距不应大于0.4 m。

（9）管路沿设备、金属结构安装时，应将管架焊接在附属的钢结构上，严禁焊接在设备本体、承压容器、管路等部位。

（10）管架制作后应及时涂漆防腐。

6 管路的配制

针对管路对口焊接时，易出现焊瘤，影响管路焊接质量和观感质量，清蓄电站采用了承插焊接管件。在管路配制，管子直接连接承插焊接式管件，采用氩弧焊对角焊缝进行焊接，省去大量地管路弯制、坡口制作等工作。但需要注意管子清洁度，须保证管口无毛刺，最好用压缩气吹扫干净，制作后的管子应注意对管口做好临时封堵。

承插连接方式仅需对角焊缝填充焊接即可，焊缝易控制，不会形成管路内部焊瘤，也不需要内部充氩气。

在管路配制时，应遵循先主管后支管、先大管后小管、先上后下、先里后外的原则。管路的下料、制作应符合国标GB/T8564的要求。

在管路制作试装检查合格后，按图对管路做好标记，然后拆卸管路准备进行耐压试验。试验合格应逐根做好酸洗、钝化工作。

7 管路的防腐

为避免在防腐过程中，油漆飞溅到设备或墙体上，应将管路拆除后逐根刷漆，但如果管路拆卸困难或不易拆卸的，则应在做好对相邻设备防护工作后进行涂刷作业。管路刷漆时，应注意在管口、接头处做好防护，防止油漆进入管内。管路养护实干后才能安装，在吊装和运输时不应直接用钢丝绳进行吊装，避免磕碰。

8 管路安装和试验

待管路油漆干燥硬化后，可进行管路回装。

在管路就位后，应及时进行支架的固定和调整。支架安装应整齐、牢固，并与管子接触良好。活接头把合连接时，要求接头两端处于自由状态，否则可能因密封面把合不严，造成渗漏。

在管路安装后，进行系统的严密性试验，试验压力按1.25倍工作压力进行，稳压30 min，压力不降、无渗漏为合格。

9 取得成效

清远抽水蓄能电站4台机组的调速器系统管路2016年5月全部安装完成，现在已全部投入使用，运行状况良好。从现场安装质量来看，调速器的安装观感质量优良，管路排列整齐、布置合理、美观。见图2～5。

图2 现场施工效果1

图3 现场施工效果2

图4 现场施工效果图3

图5 现场施工效果图4

10 结语

清远抽水蓄能电站的调速器管路施工过程所采用的工艺措施，解决了调速器管路在施工过程中易与其他设备管路发生冲突问题，以及焊口焊瘤质量问题，提高了调速器的管路系统敷设的整体施工质量和观感质量，进一步保障了机组的安全可靠运行。

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[3]GB/T 8564-2003水轮发电机组安装技术规范[S].北京：中国标准出版社，2004.

TK730.6

B

1672-5387（2017）10-0056-03

10.13599/j.cnki.11-5130.2017.10.019

2017-07-21

黄运福（1983-），男，工程师，从事水电站机组安装管理工作。