淺談電廠管道閥門的設計與安裝

【摘 要】火力發(fā)電廠閥門作為一種通用機械產(chǎn)品，產(chǎn)品設計的特點，同時具有機械設計知識的一般知識，火電廠的閥門產(chǎn)品有不同的特點，從結(jié)構(gòu)和設計的通用機械產(chǎn)品。因此，針對火電廠閥門產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)特點和設計過程，確定其產(chǎn)品設計的領域知識構(gòu)成，構(gòu)建火電廠閥門產(chǎn)品集成知識模型，實現(xiàn)火電廠閥門設計領域知識的合理表示是知識支持機制研究的前提。

【關鍵詞】火電廠；管道冷門；設計；安裝

近年來，隨著火電廠建設的不斷進行，在火電廠施工中管道安裝工程是整個電廠的脈絡，所以其施工的重要性不言而喻。管道的正常運行是電廠得以可靠運轉(zhuǎn)的基礎，同時對于電廠投入使用后的維修和養(yǎng)護工作也有著十分重要的聯(lián)系。所以在管道安裝施工中，首先要嚴格按照要求設計閥門，另外對其施工中的質(zhì)量也要進行嚴格的控制和管理，保證其質(zhì)量滿足施工的標準要求，從而確保電廠運行的穩(wěn)定性，減少由于管道事故所導致的供電事故的發(fā)生，使電廠的經(jīng)濟效益和社會效益得以實現(xiàn)。

一、火電廠管道閥門的設計理論探討

火電廠的閥門為密封和副密封，一般采用密封副兩平整光滑密封面相互擠壓來阻止介質(zhì)通過。從理論上講，用先進加工技術，把密封副兩密封面加工成非常平整，同一平面上，加工痕跡非常細平，然后兩密封面相互接觸成為密封副，當給密封副加上外載時，在相互擠壓作用下，兩密封面之間細小加工痕跡被壓平，兩密封面之間完全接觸。于是阻止介質(zhì)從密封副兩密封面之間通過，密封副達到密封。在現(xiàn)實中，無論什么先進加工技術，都不可能把密封面加工成非常平整，同一平面上加工痕跡非常細平。因此，在實際密封面上，總是存在著因加工留下的凹凸不平的凹槽和凸峰，同樣用任何加工方法都不能把密封面加工成完全平面，兩密封面相互接觸不可能完全面面接觸。當兩密封面相互接觸時，首先因兩密封面平面度原因，使得兩密封面接觸不是內(nèi)邊緣接觸外邊緣不接觸，就是內(nèi)邊緣不接觸外邊緣接觸，然后，在接觸部分中，凸峰與凸峰接觸，凹槽與凹槽形成溝槽通道。當給密封副加外載時，其作用是相互接觸的凸峰產(chǎn)生彈性變形或塑性變形，擴大兩密封面接觸面積，減小溝槽通道直徑，但不可能達到溝槽通道消失或兩接觸面完全面面接觸，因為兩密封面存在平面度問題和外載大小受限制問題，兩密封面之間因加工精度引起的溝槽通道中，有部分溝槽通道是暢通一段距離后被凸峰阻死的，有部分溝槽通道是截面積變化大，流道小，長度長，一端接通外腔，另一端接通內(nèi)腔暢通通道，那些被凸峰阻死的溝槽通道，雖然存在，但已被阻死，已達到密封效果，那些兩端暢通的溝槽通道，是密封副密封與否的關鍵，當暢通溝槽通道直徑很小，其最小直徑小于介質(zhì)分子直徑時，密封副達到密封，此密封稱絕對密封。當暢通溝槽通道有部分直徑大，其最小直徑大于介質(zhì)分子直徑時，介質(zhì)可以通過這部分暢通溝槽通道由外腔流向內(nèi)腔或由內(nèi)腔流向外腔，但這部分暢通通道截面積變化大，流道方向變化，介質(zhì)若從一端流向另一端是非常難的，其通過流量非常細小。當整個密封副暢通溝槽通道流量全部匯加起來，在規(guī)定時間內(nèi)總流量小于一滴或一個氣泡時，也可認為密封副已達到密封，此密封稱為相對密封。

管道閥門設計應滿足工作介質(zhì)的壓力、溫度、腐蝕、流體特性，以及操作、制造、安裝、維修等方面對閥門提出的全部要求。這些要求反映在閥門設計的基礎技術數(shù)據(jù)上，即所謂的“設計輸入”，主要包括閥門的用途或種類、介質(zhì)的工作壓力、介質(zhì)的工作溫度、介質(zhì)的理化性能等，同時對于火電廠閥門與管道的連接形式以及閥門的驅(qū)動方式也有很高的設計要求，根據(jù)使用要求和相關設計標準，確定閥門產(chǎn)品的總體設計要求?？傮w設計數(shù)據(jù)作為閥門主要結(jié)構(gòu)和性能參數(shù)，導航和影響了整個產(chǎn)品的詳細結(jié)構(gòu)設計過程，決定了產(chǎn)品各結(jié)構(gòu)參數(shù)的組成、選擇和驅(qū)動。因此，可將上述參數(shù)定義為產(chǎn)品實例的索引屬性，作為產(chǎn)品級實例檢索與重用的依據(jù)。

二、火電廠管道閥門安裝技術

1、在進行管道安裝之前，施工技術人員要在施工設計圖紙以及相關行業(yè)要求規(guī)范的前提條件下進行，在管道安裝的時候，要按照設計要求制定的標高和位置進行安裝，這樣能夠有效的提高管道對接的緊密性，同時，管道的坡度以及方向也要和設計要求相符合，這樣能夠有效的提高水流運行的暢通性，管道安裝的角度也要按照要求進行，這樣能夠提高后期機組運行的效率。

2、管道安裝。1）支吊架的安裝工藝，需要施工技術人員對其高度重視，如果支吊架的安裝不符合設計要求，將會對機組的正常運行產(chǎn)生直接性的影響。通常情況下，支吊架分四部分組成，主要有：支吊架的根部、過渡、管道部分以及彈簧。在進行支吊架安裝之前，需要嚴格檢查支吊架構(gòu)成四部分組件的型號和材料質(zhì)量，然后按照設計圖紙的標示，進行組裝，通過這種方式，有效的提高支吊架安裝的質(zhì)量。對于支吊架的根部安裝，可以根據(jù)實際需要進行打磨處理，合理的調(diào)整好彈簧的位置，確保支吊架使用的整體質(zhì)量。另外，在進行支吊架安裝的時候，要保證組件能夠充分發(fā)揮各自的性能，分工合作，例如發(fā)揮支架的支撐功能、發(fā)揮吊架的承吊功能等。這樣，管道在運行的時候，受外力影響的作用就會減小，同時還能夠發(fā)揮其對管道的補償作用。

2）法蘭式閥門安裝。（1）法蘭安裝前應對法蘭密封面及密封墊片進行外觀檢查，不得有影響密封性能的缺陷，并且墊片材質(zhì)、規(guī)格要符合要求。（2）法蘭連接時應保持法蘭間的平行，其偏差不應在允許范圍內(nèi)，不得用強緊螺栓的方法消除歪斜。（3）法蘭連接螺栓安裝方向應一致，緊固螺栓應對稱均勻、松緊適度。

3）管道的焊接。管道的焊接要從焊接工藝、坡口加工及清理、定位三方面入手。首先管道的焊接工藝應以施工規(guī)范和現(xiàn)行標準為基礎焊接技術人員要依據(jù)施工圖紙進行焊接，同時根據(jù)現(xiàn)場的施工環(huán)境制定可行的焊接工藝指導書。焊接前要對施工方法進行技術交底，其中包括：焊接材料的選擇、工藝參數(shù)、焊前預熱、層間、熱處理的溫度和時間、材料的保管、無損檢測的要求等；其次，坡口加工應在現(xiàn)場施工條件允許的范圍內(nèi)進行，一般采用等離子弧或氧乙炔的加工方式，坡口加工完后需除去坡口的油污、熔渣、氧化皮，通常是以20mm區(qū)域為準，同時對不平整處進行打磨；再次，管接頭的定位組對施工要細致，如果坡口形狀、間隙、鈍邊都不合格，很容易造成焊瘤或內(nèi)凹的現(xiàn)象，這就嚴重的影響到了焊接的質(zhì)量。施工中組對的間隙應均勻，定位過程要保證連接管的內(nèi)壁平齊且錯邊應小于壁厚的10%，范圍應控制在15mm以內(nèi)，如果厚度不一致，應按施工要求進行打磨。定位焊時，應采用與根部焊道相同的焊接材料和焊接工藝，并由合格焊工施焊。

3、管道安裝完成以后，要定期對其進行清理，管道檢修人員要采取一定的措施，對管道進行防腐、防銹處理，在對機組進行整體性的清理的時候，可以采用酸洗或者沖管的方式，這樣能夠從整體上提高管道的整潔性。

結(jié)束語：

火電廠安裝施工工序比較多，工種比較復雜，施工技術人員要做好全方位的安裝準備工作，要嚴格按照設計要求進行施工安裝。另外，還要對管道使用的材質(zhì)以及規(guī)格進行嚴格的檢驗，盡可能的確保每一道施工工序的安裝質(zhì)量，通過這種方式不斷提高電廠機組運行的質(zhì)量，促進電廠的健康發(fā)展。

參考文獻：

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