電站機(jī)電管路系統(tǒng)的優(yōu)化與處理措施

趙世寬 王秋揚(yáng)

（哈爾濱電機(jī)廠有限責(zé)任公司，黑龍江哈爾濱 150040）

電站機(jī)電管路系統(tǒng)的優(yōu)化與處理措施

趙世寬 王秋揚(yáng)

（哈爾濱電機(jī)廠有限責(zé)任公司，黑龍江哈爾濱 150040）

水輪發(fā)電機(jī)組輔助設(shè)備安裝主要的工作是管道的安裝。它從基礎(chǔ)埋設(shè)開始到整個(gè)電站竣工，貫穿整個(gè)機(jī)電安裝的始末。從工作面的分布看，油、氣、水管路像人的血管一樣遍布水電站的各個(gè)角落。配管工作系統(tǒng)性強(qiáng)且復(fù)雜而繁重。本文將主要探討水電站機(jī)電管路系統(tǒng)的優(yōu)化與處理措施。

水電站 機(jī)電 管路系統(tǒng) 優(yōu)化

在水電站中油、水、氣管道常繞過障礙物，改變走向；較長(zhǎng)的管道為了減少由于內(nèi)壓力和溫度變化產(chǎn)生的附加應(yīng)力的影響，需要設(shè)置伸縮節(jié)或Q形彎，要制作各種尺寸的彎頭；有時(shí)在管道上要引出支管，必須制作三通；管道要改變直徑要制作大小頭；管道連接用的法蘭盤，絲扣以及銅管連接用的活接頭等都要在管道安裝前做好［1］。

1 水電站機(jī)電管路的結(jié)構(gòu)形式

管道的結(jié)構(gòu)型式包括管道的開挖斷面型式及所采用的支護(hù)型式和材料。因埋藏式管道對(duì)圍巖的要求除滿足覆蓋準(zhǔn)則外還對(duì)圍巖的力學(xué)性能有一定的要求，一般可視圍巖的情況和工程的重要程度采用不襯砌、噴錨、預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土、現(xiàn)澆鋼筋混凝土、鋼管等支護(hù)型式和材料。對(duì)中、高水頭的管道多數(shù)是用圓形過水?dāng)嗝妫F(xiàn)澆單層鋼筋混凝土和埋藏式壓力鋼管的支護(hù)型式。開挖斷面的型式要根據(jù)工程的布置要求確定，如壓力鋼管及需設(shè)置排水系統(tǒng)的管段可用城門形的開挖斷面，其余仍按圓形開挖斷面設(shè)計(jì)。多機(jī)組供水的分岔管道，結(jié)構(gòu)型式比較復(fù)雜，當(dāng)電站采用水泵供水時(shí)，如系單元供水方式，應(yīng)盡可能將水泵布置在各機(jī)組段內(nèi)，以縮短管路，減少水力損失，便于運(yùn)行和檢修。

如果是集中供水方式，則應(yīng)根據(jù)電站具體條件，將水泵集中布置在水泵房?jī)?nèi)［2］。當(dāng)采用立式深井泵做滲漏或檢修排水泵時(shí)，其平面位置可根據(jù)集水井可能開挖的部位及可以起吊水泵進(jìn)行檢修的條件來確定；其高程應(yīng)考慮電動(dòng)機(jī)防潮及便于檢查維護(hù)，一般布置在水輪機(jī)層。采用臥式離心泵作機(jī)組檢修排水時(shí)，應(yīng)布置在足夠低的位置，以滿足吸程的要求。當(dāng)電站無專設(shè)的排水廊道時(shí)，往往將檢修排水泵室布置在兩臺(tái)水輪機(jī)尾水管之間偏上游側(cè)的地方。水輪機(jī)頂蓋排水泵可布置在水輪機(jī)頂蓋上、機(jī)坑壁龕內(nèi)或水輪機(jī)層機(jī)墩附近。由于射流泵本身無轉(zhuǎn)動(dòng)部件和電氣元件，所以除在安裝高程上要考慮汽蝕條件的限制外，在布置方面只要便于操作，能夠拆裝，可和管路管件同樣敷設(shè)。如水泵臺(tái)數(shù)較多，容量較大，在泵房?jī)?nèi)應(yīng)考慮有拆修的場(chǎng)地。

2 水電站機(jī)電管路系統(tǒng)的安裝

管道系統(tǒng)根據(jù)其工作位置不同分為埋設(shè)管道和明設(shè)管道。根據(jù)管道的材料可分為鋼管、鑄鐵管、銅管、不銹鋼管和硬質(zhì)塑料管等。不同的管道系統(tǒng)各有其不同的安裝特點(diǎn)，現(xiàn)簡(jiǎn)述如下：

2.1 埋設(shè)管道安裝

埋設(shè)管道安裝是一項(xiàng)十分慎重麗細(xì)致的工作，若發(fā)生漏埋、錯(cuò)埋、堵塞、泄漏等問題，造成難以彌補(bǔ)的損失。管道埋設(shè)是根據(jù)審核無誤的圖紙，將預(yù)制好的管道安裝在工作位置上。其安裝順序如下［3］：

（1）確定安裝基準(zhǔn)。管道的安裝基準(zhǔn)包括標(biāo)高，中心位置。標(biāo)高根據(jù)測(cè)量部門標(biāo)在墻壁上的標(biāo)高點(diǎn)換算，也可根據(jù)已安裝好的水輪機(jī)埋件（如座環(huán)）的標(biāo)高進(jìn)行換算；中心基準(zhǔn)一般依機(jī)組中心線或機(jī)組中心進(jìn)行調(diào)整。有時(shí)在廠外安裝管道還需要里程樁號(hào)，它由測(cè)量部門提供，并有文字依據(jù)。

（2）根據(jù)安裝基準(zhǔn)和圖紙尺寸焊接管道支架。管道支架由型鋼焊接而成，有足夠的強(qiáng)度與剛度，防止管道安裝后及混凝土澆搗過程中其位置發(fā)生變化。

（3）管道吊裝找正和固定。根據(jù)安裝基準(zhǔn)和圖紙尺寸精心調(diào)整管道中心，標(biāo)高和水平，特別是露出混凝土外的管口位置必須準(zhǔn)確，水平部分不許有倒坡。位置調(diào)好后，將管子固牢，防止?jié)不炷習(xí)r變形。

（4）耐壓試驗(yàn)和封堵。管道焊接后，為了檢查焊接和連接質(zhì)量，以管道工作壓力的1.5～2倍水壓進(jìn)行耐壓試驗(yàn)，保持壓力15min應(yīng)無滲漏。合格后，將管口封堵，防止混凝土灰漿灌入管內(nèi)。

2.2 明管安裝

2.2.1 明管安裝的基本要求

明管安裝是在混凝土模板拆除或設(shè)備安裝固定之后進(jìn)行的。安裝中要符合以下要求：（1）管道的排列要整齊美觀，橫平豎直，要按管徑大小順序排列，細(xì)的在上邊，粗的在下邊，排管轉(zhuǎn)彎時(shí)，各管的彎曲中心都必須在一個(gè)公共點(diǎn)上。（2）幾根并排管的中心距離要符合要求，照?qǐng)D施工。（3）所有自制管件要符合標(biāo)準(zhǔn)，使用要合理。（4）緊固螺栓長(zhǎng)度要合適，一般要露出螺母2～3扣為宜，墊片和涂料要根據(jù)不同通流介質(zhì)，合理使用。（5）安裝各種閥件時(shí)，注意方向不要裝反，以免堵塞或發(fā)生事故。（6）管架強(qiáng)度與剛度要足夠，形式要實(shí)用美觀。

2.2.2 明設(shè)管道安裝

（1）管道支架安裝。管道支架形式有吊架、托架和管卡等，根據(jù)圖紙和管架形式，首先在安裝位置劃線，確定管架位置，然后把管架焊接在預(yù)埋的鐵板上或打孔埋設(shè)。埋設(shè)的管架一定要在混凝土能承重時(shí)才允許在上面安裝管道。為加快工程進(jìn)度，最好用預(yù)埋鐵板的辦法，這樣又快又準(zhǔn)，質(zhì)量又好。有些管線短走向復(fù)雜的管道，根據(jù)具體情況，可待管子裝配好后，再裝管架。（2）管道預(yù)裝。管道預(yù)裝是把預(yù)制好的管段和管件照?qǐng)D紙順序連接起來。一般在管道實(shí)際工作位置上進(jìn)行，這樣使找正方便、準(zhǔn)確、接頭嚴(yán)密。

3 管路附件制作的質(zhì)量控制要點(diǎn)

（1）管子切口質(zhì)量應(yīng)符合下列要求：①切口表面平整，局部凹凸一般不大于3mm。②管端切口平面與中心線的垂直偏差，一般不大于管子外徑的2%，且不大于3mm。（2）n形伸縮節(jié)一般用一根管子煨成，并保持在同一平面。（3）錐形管制作，其長(zhǎng)度一般不小于兩管徑差的3倍，兩端直徑及圓度應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，偏差不超過設(shè)計(jì)直徑的± 1%，且不超過±2mm。（4）公稱直徑大于或等于800mm的焊接管件應(yīng)采用封底焊。（5）焊制三通的支管，垂直偏差一般不大于其高度的2%。（6）焊接彎頭的曲率半徑，一般不小于管徑的1.5倍；90°彎頭的分節(jié)數(shù)，一般不少于4節(jié)。焊后彎頭軸線角度應(yīng)與樣板相符。

4 結(jié)語

通過對(duì)水電站機(jī)電管路系統(tǒng)的相關(guān)問題進(jìn)行分析，能夠有效地控制水電站機(jī)電的正常運(yùn)行，并對(duì)這些管路進(jìn)行安裝與調(diào)試分析，確保整個(gè)系統(tǒng)能夠得到及時(shí)的維護(hù)與管理。

［1］陳龍，程永光，鄭莉玲.水電站壓力管道排水時(shí)間計(jì)算方法［J］.武漢大學(xué)學(xué)報(bào)（工學(xué)版），2014（4）：463-466.

［2］張杰，梁政，韓傳軍.基于流固耦合的多彎管路系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)分析［J］.中國(guó)安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù)，2014（8）：5-10.

［3］王安慶，金宇恒.水動(dòng)力管路導(dǎo)流降噪裝置設(shè)計(jì)研究［J］.中國(guó)水運(yùn)（下半月），2014（1）：343-346.