運(yùn)用CAD繪圖改進(jìn)儀表管路的集中敷設(shè)

湯世琦，王 杉，劉萬中

中國(guó)石油天然氣第六建設(shè)有限公司，廣西桂林 541004

在火力發(fā)電廠的鍋爐建設(shè)過程中，熱工儀表的管路敷設(shè)是不容忽視的施工難點(diǎn)，在立體鍋爐框架內(nèi)，壓力測(cè)點(diǎn)分布在爐前、爐后、爐頂?shù)雀鱾€(gè)區(qū)域，在滿足測(cè)量要求的情況下，往往將變送器集中布置在便于檢修的平臺(tái)，方便生產(chǎn)操作和巡檢，這樣的布置有利于對(duì)鍋爐各部位的有效性監(jiān)控和及時(shí)維修。因此各測(cè)點(diǎn)變送器的合理布置、儀表管路的集中敷設(shè)就加大了施工難度，不論在外觀布局還是焊接質(zhì)量上都需全面加強(qiáng)。以往的施工中，管路敷設(shè)對(duì)于工人技能水平的依賴性過強(qiáng)，造成現(xiàn)場(chǎng)敷設(shè)的管路質(zhì)量參差不齊，施工速度也因人而異，不利于質(zhì)量及進(jìn)度控制。為此，本文結(jié)合在中國(guó)石油吉林石化新建2#鍋爐項(xiàng)目建設(shè)中的經(jīng)驗(yàn)體會(huì)，介紹運(yùn)用CAD繪圖來指導(dǎo)管路的集中鋪設(shè)作業(yè)、改進(jìn)施工作業(yè)的方法，使管路敷設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化，使其可復(fù)制可控制。

1 確定變送器平面位置

基于系統(tǒng)圖、流程圖內(nèi)各壓力、差壓測(cè)點(diǎn)的位置，根據(jù)規(guī)范選取統(tǒng)一的、符合要求的、便于操作的變送器安裝位置，要求壓力測(cè)量管路小于150 m，微壓、真空測(cè)量管路小于100 m，水位、流量測(cè)量管路小于50 m，根據(jù)平臺(tái)尺寸及通行要求將變送器整體支架位置標(biāo)注在平臺(tái)圖上，與其他專業(yè)核對(duì)確認(rèn)位置無沖突無影響。為保證管路敷設(shè)的科學(xué)性，避免無謂的交叉，要統(tǒng)籌所有集中安裝變送器的管路走向，將變送器排序布置，最后確認(rèn)變送器平面位置（見圖1）。

2 繪制集中敷設(shè)管路的效果圖

經(jīng)過對(duì)變送器位置、排布順序的確認(rèn)后，需要對(duì)變送器前端集中敷設(shè)的這部分管路進(jìn)行樣式設(shè)計(jì)，不同的敷設(shè)樣式或不同的整體布局直接決定著管路的外觀質(zhì)量，同樣，清晰的管路敷設(shè)更有利于生產(chǎn)后的有效觀察和高效檢修。

圖1 變送器平面位置

設(shè)計(jì)時(shí)采用CAD繪圖軟件，繪制變送器、保護(hù)箱、導(dǎo)壓管、管配件及支吊架等整體效果圖。首先，根據(jù)到貨的變送器型號(hào)，平、立兩種安裝形式以及保護(hù)箱尺寸與車間操作工進(jìn)行探討，確定最佳操作高度和變送器支架的制作尺寸、標(biāo)高，進(jìn)而確定管路匯集后支吊架標(biāo)高。結(jié)合支架尺寸和標(biāo)高，根據(jù)上文確定的變送器的平面位置圖、平臺(tái)尺寸圖紙，合理分配變送器安裝間距、管路安裝間距，確認(rèn)間距是否便于焊接、安裝管配件等，合理的安裝間距可以提高焊接、安裝效率，且科學(xué)美觀。由于管卡為標(biāo)準(zhǔn)件，所以匯集后的管路間距固定為35 mm。在間距和標(biāo)高都確定后再進(jìn)行繪圖，可以繪制多種樣式，繪制每種效果圖后與建設(shè)單位、監(jiān)理單位共同探討確認(rèn)。大多集中敷設(shè)管路采用扇形或直角形，本項(xiàng)目采用了扇形樣式（見圖2）。需要注意的是確認(rèn)的安裝方法、管路的距離、彎曲半徑等均要符合設(shè)計(jì)及規(guī)范要求。

最終，經(jīng)過各方確認(rèn)后的扇形布置樣式將作為統(tǒng)一的外觀質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，將變送器安裝、管路集中敷設(shè)的外觀樣式標(biāo)準(zhǔn)化，用于本項(xiàng)目所有的管路集中敷設(shè)中，提高了技術(shù)準(zhǔn)備效率，外觀質(zhì)量有了保證。

圖2 集中敷設(shè)管路效果

3 繪制各部件安裝圖并標(biāo)注

在整體效果圖的基礎(chǔ)上將變送器、反吹箱、導(dǎo)壓管、管配件及支架全部繪制在圖內(nèi)，轉(zhuǎn)化為安裝圖。鍋爐變送器一般分為壓力變送器和差壓變送器兩種，采用單管路或雙管路測(cè)量。為了使整體管路間距保持一致，差壓變送器左右間隔300 mm；壓力變送器分層布置，左右間隔150 mm、上下間隔250 mm。在這樣的布置（見圖3）下所有變送器的管路間距均為150 mm，排列整齊且便于操作，兩層支架的標(biāo)高分別為1 200 mm和950 mm。

圖3 變送器安裝圖

反吹箱管路間距統(tǒng)一為150 mm，分上、下兩層布置，下層數(shù)量比上層多一個(gè)時(shí)，較為美觀（反吹箱數(shù)量為單數(shù)），且整體重心下移更為穩(wěn)固，兩箱上下間距100 mm，左右間距70 mm，每根出氣管路從反吹箱箱體上中心穿板，上層反吹箱頂標(biāo)高為1 450 mm，支架中間橫撐采用4根50 mm×50 mm×5 mm角鋼制作，兩反吹箱掛耳中心間距310 mm。如反吹箱的數(shù)量為雙數(shù)，可將箱體上下對(duì)稱布置，通過制作“鴨脖彎”調(diào)整管路間距，保證整齊布置。

反吹箱氣源由氣源總管提供，為保證分配到各個(gè)箱體的反吹管便于巡檢觀察，管路采用從下進(jìn)氣方式，且與上出管路軸線一致。為保證氣源球閥布置位置成一條直線，要求管工嚴(yán)格按圖紙尺寸下料（見圖4），避免出現(xiàn)多余焊接接頭?？偣懿捎肈N25不銹鋼管，橫向固定在支架底部，預(yù)留一個(gè)DN25不銹鋼閥門，交接管道安裝專業(yè)對(duì)接。這種反吹箱管路一一對(duì)應(yīng)的布置方法，能夠在檢修及巡檢時(shí)有效、及時(shí)辨認(rèn)每根管路，不會(huì)混淆。

4 繪制管路安裝圖并詳細(xì)標(biāo)注

管路安裝如圖5所示，變送器標(biāo)高、間距、支架尺寸、管路長(zhǎng)度及彎曲角度等均用等比例尺進(jìn)行標(biāo)注。此后儀表管工將嚴(yán)格按照本圖標(biāo)高、尺寸及角度下料彎管，所以標(biāo)注要準(zhǔn)確。管路匯集后重量加大、易彎曲，且鍋爐及風(fēng)機(jī)振動(dòng)較大，用50 mm×50 mm×5 mm鍍鋅角鋼制作框型支架對(duì)其進(jìn)行固定，框架中間每隔1 500 mm加橫撐，增加整體強(qiáng)度，安裝時(shí)至少與附近鋼結(jié)構(gòu)滿焊4個(gè)對(duì)角，保證穩(wěn)固。

圖4 反吹箱安裝圖

5 選取或制作作業(yè)面，下料彎管

選取水平的作業(yè)面，可以保證支架及管路的平面度、彎曲度等誤差降到最小。由于本項(xiàng)目地面不平整，采用角鋼拼接制作一個(gè)水平工作面（見圖6）。根據(jù)管路安裝圖標(biāo)注的尺寸，先彎制管路上升匯集的部分，所有管路均在預(yù)制場(chǎng)水平面內(nèi)預(yù)制。管路彎曲角度可采用角度尺從圖紙量取，也可根據(jù)圖紙制作固定角度的管路模型用于比量彎管、批量制作。本項(xiàng)目采用了制作管路模型的方法，實(shí)際過程中模型可反復(fù)利用，提高了彎管速度。

預(yù)制管路期間，儀表工需提前完成變送器支架及管路框架的制作安裝，要求焊接后立即鍍鋅防腐，避免鍍鋅層破壞后生銹，腐蝕不銹鋼管路。管路預(yù)制后將管路集中擺放，核查每一組管路的尺寸及角度誤差是否在允許范圍內(nèi)，確認(rèn)無誤后集中運(yùn)至安裝位置，到位后及時(shí)安裝，避免搬運(yùn)、擺放過程中碰彎管路，減小安裝中的誤差。

6 管路安裝后統(tǒng)一連接

每組管路安裝后統(tǒng)一接口位置，管路預(yù)留過長(zhǎng)的需進(jìn)行切割，預(yù)留焊口，所有安裝管路都應(yīng)及時(shí)封口，保證管內(nèi)清潔度，杜絕后期測(cè)量不準(zhǔn)確的情況，及時(shí)安裝管卡，且固定牢固，避免管路下沉彎曲，安裝后及時(shí)檢查各部件各管路的間距、水平度、彎管角度等是否與圖紙一致，誤差可控、無問題后做好成品保護(hù)。

最后，由焊工統(tǒng)一進(jìn)行全氬弧焊充氬焊接，焊接過程中氬氣量應(yīng)充足且不能產(chǎn)生角變形，更不能有錯(cuò)口現(xiàn)象發(fā)生。焊接后及時(shí)酸洗，需要注意的是，酸洗過程中酸洗膏體或液體不能接觸變送器、鍍鋅管卡、反吹箱、閥體、手輪等其他部件，以免被腐蝕損壞或變色。

圖5 管路安裝圖

圖6 角鋼拼接制作水平工作面

7 結(jié)束語

運(yùn)用CAD繪圖來改進(jìn)儀表管路的集中鋪設(shè)，這種方法在中國(guó)石油吉林石化公司新建2#鍋爐項(xiàng)目成功實(shí)施，并起到了降本增效的作用，不論外觀質(zhì)量還是安裝焊接質(zhì)量都得到了驗(yàn)證，實(shí)現(xiàn)了儀表導(dǎo)壓管路標(biāo)準(zhǔn)化安裝。相信即便是普通儀表工，只要具備基本安裝知識(shí)，通過這些安裝圖便能夠順利地完成施工作業(yè)。今后可采用三維制圖軟件繪制立體安裝圖，將更好地指導(dǎo)施工。

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[2]李守斌.論電站熱控儀表管路敷設(shè)的施工[J].科技促進(jìn)發(fā)展，2011（4）：247-248.

[3]DL/T5210.4-2009，電力建設(shè)施工質(zhì)量驗(yàn)收及評(píng)價(jià)規(guī)程第4部分：熱工儀表及控制裝置[S].