論空冷管道施工技術(shù)

郭 靜

大同二電廠二期擴建工程，總裝機容量為2×600 MW。本工程為直接空冷系統(tǒng)，即將汽輪機排出的乏汽經(jīng)熱井由兩趟排汽母管上升至38 m標高，再由8趟支管和蒸汽分配管引至51 m的空冷凝汽器的鋼制散熱器中，由56臺冷卻風(fēng)機利用環(huán)境空氣直接將其冷卻為凝結(jié)水，然后通過凝結(jié)水管道回收至凝結(jié)水箱循環(huán)利用，整個系統(tǒng)用三臺真空泵通過抽空氣管道運行來維持真空。

施工流程大致如下:

安全交底→施工準備→地面組合→支吊架安裝→大口徑管道安裝→凝結(jié)水、抽空氣、蒸汽平衡、高壓翅片清洗、疏水管道安裝→系統(tǒng)內(nèi)部清理→氣密性試驗→熱沖洗→系統(tǒng)恢復(fù)→整套運行。

安裝施工過程介紹如下:

1)管道的運輸是第一步，由于管徑大，重量也大，給運輸帶來一定困難，運輸只能采用低平板車，裝卸的時候有時需兩臺吊車共同作業(yè)。

根據(jù)本工程吊車布置情況，A列與空冷島之間布置60 t塔吊，固定端、空冷島外布置有300 t履帶吊，管道施工遵循先擴建端后固定端，不影響廠用變壓器施工的原則。在排汽管道施工的同時可以進行部分凝結(jié)水管道、抽真空管道的安裝，在空冷平臺施工至1列～4列柱時就可以將一部分凝結(jié)水管道吊裝在1列～4列的平臺下進行施工，避免了平臺安裝完畢后吊裝的困難和施工危險。抽真空管道也要在管束吊裝就位驗收后，順、逆流間的分配管安裝前進行吊裝，因為逆流管束上聯(lián)箱的抽空氣接口與分配管間的距離近，如安裝好分配管，抽空氣管道與上聯(lián)箱接口的焊接工作就很難進行，焊口的質(zhì)量也很難保證。

2)在排汽管及蒸汽分配管的施工中，我們虛心向現(xiàn)場的德國專家請教。在施工前就采用“噴砂”對管道內(nèi)部進行徹底的清理，為以后的熱沖洗打好基礎(chǔ)。排汽管與汽缸的接口要在最后進行焊接工作，施工時要密切監(jiān)視汽缸負荷變化，對口一定要自然，焊接采用分段焊接，避免有應(yīng)力產(chǎn)生給以后的運行留下隱患。排汽管依照以先低后高的順序進行安裝，可以充分利用土建施工的空冷平臺支撐，先安裝好支吊架然后吊裝管道，減少了臨時支吊架的施工工作量。其中需要注意的一點是排汽管道減振器的安裝。減振器布置在地面0 m以下，應(yīng)先在管道安裝前安裝好。保證了減振器與排汽管道的距離就保證了管道的標高尺寸，也保證了管道在各個方向的熱膨脹，為以后的安裝帶來便利。排汽管道的大部分吊裝由事先布置在A列外的60 t軌道吊來完成。

空冷蒸汽分配管的安裝:首先在指定的組合場進行地面組合，組合后的撓度要滿足在吊裝時不變形，待一列空冷凝汽器安裝就位并經(jīng)驗收合格后，馬上進行該列蒸汽分配管的安裝。這樣施工第一可以保證施工進度;第二可以避免或盡量減小雨水對冷卻器的腐蝕;第三可以減少塵土等雜物進入散熱器。蒸汽分配管的安裝范圍為與排汽管接口的三通到蒸汽分配管的末端封堵之間。蒸汽分配管在地面盡量組合，但要根據(jù)各機械的負荷表，滿足實際荷重不得超過安全荷重，地面組合好后，進行起吊就位，施工人員在散熱器上的腳手架上進行連接，在管道安裝就位后要立即進行管道的焊接固定，其強度必須滿足在吊車摘鉤后施工人員的正常施工，以免造成管道錯位而引發(fā)的質(zhì)量、安全事故。期間因與其他安裝作業(yè)人員交叉作業(yè)，所以要協(xié)調(diào)好施工順序，以免造成人為的機械浪費和施工困難。以此類推，逐列將蒸汽分配管安裝完。

吊裝時采用的機械是300 t履帶吊和60 t塔吊。在分配管的施工中，要注意與抽空氣管道的施工順序協(xié)調(diào)。為了保證運行時管束的熱膨脹，分配管的堵板焊接要注意避免將順、逆流管束的支撐板焊接在一起。排汽管道及分配管采用雙面封底焊，在單面焊接后必須對焊口進行“清根”處理。

排汽及分配管管道系統(tǒng)安裝完畢后要再次進行清理，人工的打磨和對管束的吹掃可以有效的保證管道熱沖洗的效率。在排汽管道、分配管和凝汽器管束及管束下聯(lián)箱清理完畢驗收后方可進行凝結(jié)水管道與下聯(lián)箱的接口工作。凝結(jié)水管道的施工要保證坡度的走向及大小，避免排水不暢。同樣，抽空氣管道的施工也必須注意坡度，以免空氣中夾雜太多的凝結(jié)水。

3)整個管道系統(tǒng)施工完畢后，要進行嚴密性試驗以檢驗管道及凝汽器管束的嚴密性。嚴密性試驗采汽機房用干凈的儀用壓縮空氣作為試驗介質(zhì)，試驗前對臨時管道進行吹掃，臨時管道的路線應(yīng)盡量便捷，以減少施工量和吹掃次數(shù)。試驗壓力為0．3 bar，24 h壓降不超過0．1 bar即為試驗合格。大二空冷系統(tǒng)的嚴密性的壓降達到了0．01 bar/24 h。爆破膜在嚴密性試驗后安裝。

在嚴密性試驗后就可對管道系統(tǒng)的支吊架彈簧進行調(diào)整，空冷管道整套系統(tǒng)投運前要進行熱態(tài)沖洗，保證凝結(jié)水和疏水水質(zhì)達到機組啟動標準。熱態(tài)沖洗采用40%BCR低旁大流量沖洗，由于8路蒸汽分配管只在第1列和第8列設(shè)置了閥門，因此沖洗2列～7列必須調(diào)節(jié)順、逆流管束的冷卻風(fēng)機轉(zhuǎn)數(shù)和投入臺數(shù)來達到?jīng)_洗效果。根據(jù)經(jīng)驗，每排凝汽器需要進行5次～10次間斷性沖洗，才能將含氧量及其他附著物減少到要求的額定值以下。由于空冷系統(tǒng)處于真空狀態(tài)，因此臨時系統(tǒng)的水箱應(yīng)設(shè)臨時補水管路，凝結(jié)水臨時回收管路設(shè)水封以保證系統(tǒng)真空。由于大二熱沖洗在嚴冬進行，出現(xiàn)了管束下聯(lián)箱和凝結(jié)水管道凍結(jié)的現(xiàn)象，如何避免類似情況發(fā)生成為設(shè)計廠家和熱態(tài)沖洗調(diào)試組以后考慮的難題之一。熱態(tài)沖洗后就可對各軸向膨脹節(jié)和萬向膨脹節(jié)進行調(diào)節(jié)。待膨脹節(jié)調(diào)節(jié)完畢后，系統(tǒng)恢復(fù)后就具備了整套系統(tǒng)啟動的條件。

在此提出一點小小建議，如果凝結(jié)水管道和抽空氣管道在設(shè)計路線上能給予變化，不是順著蒸汽分配管和排汽管的路線來設(shè)計，而是將支吊架設(shè)計在空冷的混凝土柱子上，讓管道依附柱子來施工就可大大減少施工量，同時也減少了高空作業(yè)，增加了施工安全性。

空冷技術(shù)的節(jié)水優(yōu)勢非常明顯，是國家火力發(fā)電的方向。

［1］ 徐曉波．談管道安裝工程中的滲漏問題［J］．山西建筑，2010，36(5):157-158．