電站鍋爐設(shè)備安裝技術(shù)與管理探究

任遠(yuǎn)波

（山東電力建設(shè)第三工程公司，山東青島，266100）

電站鍋爐設(shè)備安裝技術(shù)與管理探究

任遠(yuǎn)波

（山東電力建設(shè)第三工程公司，山東青島，266100）

電站鍋爐設(shè)備的安裝質(zhì)量不僅決定其是否能夠平穩(wěn)運(yùn)行，更關(guān)系其安全狀態(tài)。本文結(jié)合我國電站鍋爐安裝現(xiàn)狀、電站鍋爐安裝及運(yùn)營中的問題，并參考ASME等國際標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)電站鍋爐的一系列安裝技術(shù)與管理技術(shù)，如EPC模式和運(yùn)行電站技術(shù)，進(jìn)行了深入、全面的闡述，并針對(duì)鍋爐安裝技術(shù)與管理、運(yùn)行與檢測、提升安裝質(zhì)量、加強(qiáng)管理等方面，對(duì)減少成本提出了合理化建議。

電站鍋爐安裝問題；安裝技術(shù)與管理；電站鍋爐設(shè)備的質(zhì)量管理

引言

眾所周知，電站鍋爐是復(fù)雜、龐大的設(shè)備系統(tǒng)［1-6］。由于單機(jī)容量的迅速增加，鍋爐設(shè)備的構(gòu)造變得越來越笨重，所選取的鋼種越來越多，整體構(gòu)造也越來越復(fù)雜。現(xiàn)階段，相關(guān)人員只有在完全掌握鍋爐設(shè)備安裝的基本特點(diǎn)及運(yùn)行過程中容易發(fā)生的狀況，同時(shí)加強(qiáng)對(duì)有關(guān)環(huán)節(jié)的管理工作，才有助于從本質(zhì)上減少安裝工期和投入費(fèi)用，保障設(shè)備的安全運(yùn)行。

本文探討了電站EPC模式，即“設(shè)計(jì)、采購、施工一體化”的模式，為保障電站鍋爐安全運(yùn)行提供前期設(shè)計(jì)端的保證。

1 電站鍋爐安裝及運(yùn)行的易遇問題

1.1膨脹受阻

鍋爐內(nèi)管道撕裂并造成泄漏，設(shè)備發(fā)生變形，或者出現(xiàn)四側(cè)包墻，亦或是水冷壁系統(tǒng)緊貼鋼結(jié)構(gòu)平臺(tái)，若是平臺(tái)安裝時(shí)未能留出充足的空間縫隙，設(shè)備在運(yùn)行過程中就非常容易出現(xiàn)變形的狀況。鍋爐疏水管道特別是爐后包墻疏水由于緊貼著鋼梁，設(shè)備的安裝空隙不夠大，同時(shí)分布較長的管線，因此在具體的布置環(huán)節(jié)中必須注重管線走向，避免這些管道出現(xiàn)變形，從而干擾疏水工作。

1.2汽水系統(tǒng)爆管

首先，管道堵塞，即管排或者管線在安裝時(shí)未能依照有關(guān)規(guī)定進(jìn)行吹掃或通球，進(jìn)而出現(xiàn)管道堵塞的現(xiàn)象。其次，管道材料選用不合理。鍋爐范圍內(nèi)管道高壓管路由于管線數(shù)量及規(guī)格眾多，各種質(zhì)地的管線需要進(jìn)行光譜實(shí)驗(yàn)并及時(shí)做出標(biāo)記、區(qū)分。此外，在設(shè)備安裝好之后應(yīng)當(dāng)進(jìn)行光譜復(fù)檢，如若發(fā)現(xiàn)材料不合格的情況立即更換，目的是避免爆管事故的不斷出現(xiàn)。再次，吹灰系統(tǒng)所留存的疏水坡度不夠。也就是說，吹灰系統(tǒng)若出現(xiàn)疏水不通暢、管線內(nèi)大量積水等情況，當(dāng)再次吹灰時(shí)，較容易導(dǎo)致冷水進(jìn)入到爐膛內(nèi)，從而引起過熱器管排局部爆管的問題。因此，鍋爐設(shè)備在安裝過程中必須檢查是否留足了疏水坡度，避免一系列安全隱患的出現(xiàn)。

1.3閥門泄漏

除了上述兩方面的問題，閥門的泄漏也是需要格外關(guān)注的一個(gè)問題。其主要包括閥門內(nèi)漏以及閥門壓蘭泄漏兩個(gè)方面。第一，閥門內(nèi)漏。由于閥門的安裝位置選取得不適宜，在進(jìn)行水平安裝過程中很可能出現(xiàn)閥座底物雜物的堆積現(xiàn)象，并且難以排出，再次關(guān)閉時(shí)容易損壞閥芯。因此，截止閥在安裝的環(huán)節(jié)中需要盡可能垂直分布。第二，閥門壓蘭泄漏。在相關(guān)人員進(jìn)行設(shè)備的安裝及運(yùn)行調(diào)試環(huán)節(jié)所出現(xiàn)的一項(xiàng)具體問題。此外，在進(jìn)行管道安裝之前未能及時(shí)清理，加上閥門通常安置于疏水及排汽等位置，它是酸洗及吹管無法涉及的死角，所以必須經(jīng)過嚴(yán)格的檢驗(yàn)才可以有效防范此類問題的出現(xiàn)。由于鍋爐設(shè)備的安裝及運(yùn)行過程中會(huì)出現(xiàn)多種多樣的問題，上述是對(duì)較為典型問題的闡述，旨在揭示其本質(zhì)。

2 電站鍋爐設(shè)備安裝技術(shù)及管理

2.1電站鍋爐設(shè)備各部件安裝技術(shù)

（1）鋼架

相關(guān)人員應(yīng)當(dāng)在鋼架及其各零部件安裝前進(jìn)行嚴(yán)格的檢驗(yàn)，若發(fā)現(xiàn)不符規(guī)定的偏差，應(yīng)當(dāng)利用冷態(tài)法、熱態(tài)法等校正方式及時(shí)校正，或者更換零部件等。在鋼架的安裝過程中，可以依照鍋爐的現(xiàn)場施工環(huán)境、吊裝機(jī)具的情況，通過散裝、預(yù)組合安裝等各種方法進(jìn)行安裝。首先，散裝即把每一根立柱、橫梁及連接件進(jìn)行單獨(dú)起吊及安裝。當(dāng)立柱安放好后進(jìn)行拉緊固定，接著進(jìn)行校正，然后再安裝橫梁并固定，待形成一個(gè)整體時(shí)進(jìn)行焊接處理。其次，預(yù)組合安裝，也就是把立柱、橫梁、扶梯等零件組合在一起，形成一大片構(gòu)件，通常裝成于鍋爐兩側(cè)。在合理的位置，進(jìn)行焊接，最終進(jìn)行吊裝，并把兩片間的橫梁進(jìn)行固定、焊接，形成整體。

（2）空氣預(yù)熱器

通常選取組合法來安裝空氣預(yù)熱器，其主要要求一般為保障一切連接處具有嚴(yán)密性，避免外界及“空氣通道”的氣體漏進(jìn)“煙氣通道”中。要想加強(qiáng)空氣預(yù)熱器的嚴(yán)密性，最好在出口法蘭面配置石棉繩進(jìn)行填塞。還有，進(jìn)行組裝之前，應(yīng)確保支架位置的合理性以及管組對(duì)接處的正確性，目的是保障更好的嚴(yán)密性和正確的焊接操作。當(dāng)管組安裝完畢后，在它的上方安裝膨脹補(bǔ)償設(shè)備，需要保證膨脹方向的正確性。

（3）汽包及聯(lián)箱

進(jìn)行汽包、聯(lián)箱的吊裝操作前需要首先完成鍋爐結(jié)構(gòu)的找正及固定環(huán)節(jié)。在進(jìn)行汽包和聯(lián)箱安裝找正的時(shí)候，必須依照架構(gòu)中心線及汽包、聯(lián)箱上已經(jīng)復(fù)核過的統(tǒng)眼中心線來測量。安裝的實(shí)際標(biāo)高為一米。除此之外，汽包及聯(lián)箱的支座及吊環(huán)在進(jìn)行安裝前需要檢查接觸位置，保證良好的接觸性、接觸角度不超過90度，同時(shí)滿足制造設(shè)備技術(shù)性文件的基本要求；膨脹指示器也需要進(jìn)行安裝和固定，并且合理布置、正確指示；鍵連接件安裝完畢后應(yīng)當(dāng)點(diǎn)焊，避免之后出現(xiàn)松動(dòng)。另外，汽包的內(nèi)部裝置安裝過程中需要滿足下列規(guī)定：一，零部件的數(shù)目不可太少；二，蒸汽、給水等任何連接隔板必須保證其嚴(yán)密性，各焊接處無漏焊和裂紋；三，一切法蘭面均非常嚴(yán)密，連接件配有止退設(shè)備；四，進(jìn)行封閉前需要對(duì)汽包內(nèi)的雜物徹底清理干凈。

（4）蒸汽過熱器

在蒸汽過熱器的安裝環(huán)節(jié)中，應(yīng)當(dāng)首先找正聯(lián)箱位置及標(biāo)高等，然后進(jìn)行固定，接著根據(jù)設(shè)計(jì)尺寸及預(yù)設(shè)距離等安裝基準(zhǔn)管排。其次，過熱器的裝配過程中，需要留足自由膨脹的空間，同時(shí)準(zhǔn)確安裝吊桿，每個(gè)過熱器聯(lián)僅在一個(gè)支座上固定，另一支座必須保障聯(lián)箱熱膨脹時(shí)的移動(dòng)性。

（5）受熱面管道及水冷壁管

受熱面設(shè)備是電站鍋爐設(shè)備的關(guān)鍵所在，因此必須格外重視其安裝。在進(jìn)行相關(guān)設(shè)備的安裝前需要對(duì)表面有無裂紋、龜裂、壓扁、分層等缺陷進(jìn)行核查。當(dāng)表面缺陷深度在管子規(guī)定厚度的1/10以上時(shí)，應(yīng)當(dāng)提交業(yè)主和制造商進(jìn)行相關(guān)處理。受熱面管在進(jìn)行組裝前應(yīng)進(jìn)行嚴(yán)格的通球?qū)嶒?yàn)，在這一環(huán)節(jié)通過后還應(yīng)及時(shí)做好有效的封閉措施。此外，受熱面管線應(yīng)盡可能選取機(jī)械切割，比如說：火焰切割，鏟除鐵渣及不平面。根據(jù)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)做好坡口，對(duì)口間隙必須均勻，在進(jìn)行管子的焊接處理前清理干凈油漬和鐵銹，知道露出金屬光澤。受熱面管對(duì)口端面應(yīng)中心線垂直，其端面傾斜應(yīng)滿足規(guī)定。對(duì)口偏折度采取直度檢查，距離焊縫中心20 cm處，離縫通常不超過2 mm（如圖1所示）。

圖1　受熱面管子機(jī)械切割要求示意圖

關(guān)于水冷壁及其組件的安裝，應(yīng)當(dāng)選取適當(dāng)?shù)牡觞c(diǎn)，并加以固定，在運(yùn)輸及起吊環(huán)節(jié)中不出現(xiàn)永久變形即可。光管水冷壁相鄰管間需留有一定縫隙，目的是使得設(shè)備運(yùn)行過程中具有相對(duì)位移的膨脹空間。

2.2電站鍋爐設(shè)備質(zhì)量管理——以EPC模式和運(yùn)行電站技術(shù)為例

電站EPC模式，又作“設(shè)計(jì)、采購、施工一體化”模式，指的是電站設(shè)備投入運(yùn)行之后，按照項(xiàng)目決策階段同承包商簽訂好的承包合同的相關(guān)規(guī)定進(jìn)行操作，對(duì)設(shè)備的費(fèi)用、質(zhì)量、安全運(yùn)行及使用情況等進(jìn)行全面的管理和控制，例如EP+C、EPCm、EPCa等都是該模式下衍生出的具體結(jié)構(gòu)。它們使得總承包商具有更高的主觀能動(dòng)性，可以借助先進(jìn)的管理經(jīng)驗(yàn)為業(yè)主和自身創(chuàng)造更大的價(jià)值，通過各環(huán)節(jié)明確的分工，提升設(shè)備采購、安裝和投入使用的效率，減少協(xié)調(diào)工作量。另外，運(yùn)行電站技術(shù)在當(dāng)前的電站設(shè)備，尤其是鍋爐設(shè)備的管理中，應(yīng)用也相當(dāng)廣泛。它指在原有電站運(yùn)行前提下進(jìn)行的各種電站管理與服務(wù)項(xiàng)目，主要特征包括：對(duì)原有的設(shè)備能夠進(jìn)行不同程度的合理利用，以增量調(diào)動(dòng)存量，以更小的投入獲得更大的回報(bào)，在電站設(shè)備安裝及管理中有著舉足輕重的地位。

以下三方面是在EPC模式及運(yùn)行電站技術(shù)下對(duì)設(shè)備管理的一些具體要求：

（1）汽包、聯(lián)箱的支座及吊掛設(shè)備需滿足的要求在汽包和聯(lián)箱的支座安裝時(shí)，需符合以下要求：支座同橫梁接觸平整嚴(yán)密；預(yù)留膨脹間隙充足，方向明確。吊掛裝置需要滿足各部件之間連接牢固、焊接工藝符合標(biāo)準(zhǔn)、吊桿緊固時(shí)注意負(fù)荷的均勻分配、水壓前對(duì)吊桿進(jìn)行受力檢查等要求。

（2）受壓元件焊縫的質(zhì)量檢驗(yàn)

首先，受壓元件焊縫的外觀需滿足基本要求。例如：焊縫高度高于母材表面，焊縫與母材間應(yīng)保證有一個(gè)圓滑的過渡，焊縫及熱影響區(qū)域表面不應(yīng)出現(xiàn)裂紋等缺陷，焊縫咬邊深度適宜（通常不超過0.5 mm）。此外，還應(yīng)保證射線探傷人員持有技術(shù)監(jiān)督部門頒發(fā)的相關(guān)資格證書，并且只能在證書有效期內(nèi)進(jìn)行射線探傷工作；鍋爐受熱面管子及本體管道焊縫的射線探傷，必須在外觀檢查通過后方可進(jìn)行。

（3）自行布置管道及支吊架的相關(guān)要求

首先，管道應(yīng)當(dāng)擁有合理、美觀的布局，留有充足的疏水坡度，并且不影響通道；其次，支吊架合理裝配，結(jié)構(gòu)堅(jiān)固，同時(shí)不影響管子的膨脹；此外，閥門的安裝必須重視介質(zhì)的方向，傳動(dòng)設(shè)備必須易操作、易維護(hù)等。

3 結(jié)束語

綜合全文所述，國內(nèi)外電站在鍋爐設(shè)備的安裝技術(shù)方面，可借鑒ASME等國際標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，同時(shí)結(jié)合自身的基本狀況，在鍋爐設(shè)備的安裝工作開始前就應(yīng)制定合理、系統(tǒng)的規(guī)劃，在安裝過程中提升技術(shù)水平、強(qiáng)化管理質(zhì)量，安裝完畢后進(jìn)行反復(fù)檢查，保障設(shè)備安裝的質(zhì)量，減少相關(guān)事故的發(fā)生，確保鍋爐的安全穩(wěn)定運(yùn)行。此外，還可以借助EPC模式等來加強(qiáng)電站的技術(shù)管理工作，更好地保障電站企業(yè)的平穩(wěn)運(yùn)行。

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任遠(yuǎn)波（1970-），男，漢族，山東淄博人，本科學(xué)歷，助理工程師。作者常年從事海外電站項(xiàng)目管理工作，長期擔(dān)任大型國際電站EPC項(xiàng)目經(jīng)理職務(wù)，對(duì)電站設(shè)備安裝技術(shù)具有較強(qiáng)的認(rèn)識(shí)和豐富的技術(shù)管理經(jīng)驗(yàn)。

E-mail: ryb@sepco3.com

Installation Technology and Management of Power Plant Boiler Equipment

Yuanbo Ren（SEPCOⅢ Electric Power Construction Corporation， Qingdao， Shandong， 255100， China）

The installation quality of the power plant boiler equipment not only determines whether it can run smoothly， but also relates to the safety of the power plant. Combining with China power station boiler installation status， power plant boiler installation and operating problems， and with reference to the ASME International standards such as that of boiler in power plant， a series of installation technology and management technology， such as the EPC mode and operation of the power station technology， are deeply and broadly elaborated. In order to reduce the cost， the paper has put forward rational suggestions for the boiler installation technology and management， operation and testing， the quality of the installation， the management enhancement， and so on.

Installation Problem of Power Station Boiler； Installation Technology and Management； Quality Management of Power Plant Boiler Equipment

TM05

A

2095-8412 （2016） 04-642-03

工業(yè)技術(shù)創(chuàng)新 URL： http://www.china-iti.com 10.14103/j.issn.2095-8412.2016.04.016