汽輪機(jī)組更換高中壓外缸相連管道安裝的技術(shù)要點(diǎn)

李強(qiáng)

摘要：本文針對(duì)管道施工中安裝應(yīng)力、管道清潔度對(duì)汽輪機(jī)質(zhì)量產(chǎn)生影響因素，根據(jù)陜西渭河發(fā)電有限公司#6機(jī)組汽輪機(jī)通流間隙及高背壓改造中導(dǎo)汽、抽汽、排汽管道施工的技術(shù)要求和特點(diǎn)，在確保安全和質(zhì)量前提下，采取了必要的施工措施。

Abstract： In this paper， in view of the influence factors of installation stress and pipeline cleanliness on the quality of steam turbines in pipeline construction， the technical requirements and features of steam extraction， steam diversion， exhaust steam pipe construction in the turbine flow gap and high back pressure of #6 unit of Shaanxi Weihe Power Generation Co.， Ltd. are analyzed and the necessary construction measures under the premise of ensuring safety and quality are proposed.

關(guān)鍵詞：高中壓外缸更換;抽汽、導(dǎo)汽、排汽管道保留;管道系統(tǒng)清潔、無(wú)應(yīng)力安裝恢復(fù)

Key words： high and medium pressure external cylinder replacement;steam extraction， steam diversion and exhaust steam pipe retention;pipeline system clean， stress-free installation and recovery

中圖分類號(hào)：TK269? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1006-4311（2019）21-0147-02

1? 項(xiàng)目概況

#6機(jī)組是哈爾濱汽輪機(jī)廠引進(jìn)美國(guó)西屋技術(shù)生產(chǎn)的73型亞臨界、中間一次再熱、單軸、兩缸、兩排汽、反動(dòng)式、冷凝式機(jī)組，設(shè)備型號(hào)N300-16.7/537/537，于1996年3月建成投運(yùn)。本次通過(guò)#6機(jī)組通流及高背壓改造，提高電廠供熱能力。

2? 主機(jī)改造設(shè)計(jì)原則及施工涉及管道拆除、安裝檢修的范圍

本次改造工程分為兩大部分，一是設(shè)備設(shè)計(jì)制造部分，包含汽輪機(jī)高中低壓缸通流改造及采取雙背壓雙轉(zhuǎn)子互換循環(huán)水供熱的高背壓改造。設(shè)計(jì)原則：①低壓外缸保留，汽輪機(jī)與發(fā)電機(jī)連接方式和位置、高壓轉(zhuǎn)子與延伸軸連接方式和位置、現(xiàn)有的汽輪機(jī)基礎(chǔ)等不變。②高中壓外缸更換，原基礎(chǔ)尺寸及基礎(chǔ)開(kāi)孔尺寸不變，高中壓進(jìn)汽導(dǎo)管及各抽汽管路保留，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)保持各管路接口位置不變等。二是設(shè)備安裝試驗(yàn)部分，包含原設(shè)備的拆除、新改造設(shè)備及系統(tǒng)的安裝檢修以及整體設(shè)備的調(diào)試、啟動(dòng)、試驗(yàn)等工作。

2.1 主機(jī)改造范圍涉及管道拆卸的內(nèi)容（其余省略）

①汽輪機(jī)化妝板（保留）拆卸及適配性改造、回裝。高中壓外缸更換拆除，高中壓進(jìn)汽導(dǎo)管（保留）、一、四段抽汽管（保留）、再熱冷段管（保留），中低連通管（更換）、抽汽供熱管路（保留）、各連接管系拆除。②高中壓缸、低壓缸（低壓外缸保留）解體;拆除與高壓內(nèi)缸相連接的疏水管道;改造施工工作所需拆除的其它設(shè)備、閥門、管道、部件等。

2.2 安裝及檢修（其余省略）

①新高中壓內(nèi)缸及缸內(nèi)部件安裝，高中壓外缸更換安裝，外缸上所有管道的切割拆除、坡口制作、焊接、熱處理、金屬檢驗(yàn)、回裝。高壓進(jìn)汽導(dǎo)管、中壓進(jìn)汽導(dǎo)管檢修、清掃、回裝。一段抽汽管路檢修、清掃、回裝。緊固件清掃、檢驗(yàn)、檢修?；N系統(tǒng)檢修、測(cè)量、檢查、回裝。要求在更換外缸時(shí)高壓進(jìn)汽導(dǎo)管，中壓進(jìn)汽導(dǎo)管，一段、三段、四段抽汽管道、高排管道、軸封進(jìn)回汽管等采專用機(jī)械切割并制口，嚴(yán)禁使用火焊切割。②上述“2.1拆卸”條款中需安裝、恢復(fù)的工作及改造范圍其它設(shè)備的安裝工作。③改造及檢修設(shè)備（含高中壓缸、低壓缸）、系統(tǒng)管道閥門的保溫拆除、裝設(shè)。

3? 管道施工前的情況介紹及施工中應(yīng)控制的關(guān)鍵環(huán)節(jié)

3.1 管道施工前的情況介紹

由于本工程高中壓外缸更換為新缸，舊高中壓外缸要拆除，那么與其連接的所有管路都要割開(kāi)。查圖紙，與高中壓外缸相連的主要管道為高壓進(jìn)汽管Φ193.7*28.6材料10CrMo910共6路（上半缸體連接3路，下半缸體連接3路）;中壓進(jìn)汽管Φ508*26.2材料10CrMo910共2路均與下半缸體連接;一段抽汽管Φ219*9材料15CrMo一路與上半缸體連接，高壓缸排汽管Φ711*20材料A672B70CL32一路與下半缸體連接，四段抽汽管Φ530*14材料20鋼一路與下半缸體連接。

3.2 施工中應(yīng)控制的關(guān)鍵環(huán)節(jié)

眾所都知，與汽輪機(jī)相連接的管道安裝在火力發(fā)電廠管道安裝中要求最嚴(yán)格，四級(jí)驗(yàn)收且要辦理隱蔽工程簽證單。但本次汽輪機(jī)改造工程中高中壓外缸更換時(shí)，所有相連管道必須斷口，勢(shì)必會(huì)對(duì)原來(lái)清潔度良好的管系內(nèi)部進(jìn)行二次污染，在新高中壓外缸就位后，管道和缸體安裝對(duì)接時(shí)，應(yīng)采用無(wú)應(yīng)力安裝。如何很好解決這些問(wèn)題是施工的關(guān)鍵。

4? 管道施工安裝工藝、方法

4.1 常規(guī)安裝工藝、方法

所有相連管道的切割拆除、要求在更換外缸前對(duì)高壓進(jìn)汽導(dǎo)管，中壓進(jìn)汽導(dǎo)管，一段、三段、四段抽汽管道、高排管道等采用專用機(jī)械切割并制口，嚴(yán)禁使用火焊切割。切割的位置根據(jù)廠家圖紙缸體預(yù)留管段的長(zhǎng)度和坡口型式加工一次成型，在切割前會(huì)通電廠、廠家共同確認(rèn)斷口的位置。同時(shí)對(duì)切割的管道提前進(jìn)行加固，一般情況下，首先對(duì)切口管系附近支吊架的彈簧固定銷復(fù)位，必要時(shí)采用【16槽鋼制做好框架與基礎(chǔ)埋件焊接牢固對(duì)部分管道進(jìn)行限位;在對(duì)高壓導(dǎo)汽管道和中壓導(dǎo)汽管道切割時(shí)，首先對(duì)高壓聯(lián)合汽門和中壓聯(lián)合汽門進(jìn)行加固;同時(shí)對(duì)主蒸汽管道和熱段管道進(jìn)行相應(yīng)的固定，根據(jù)多年的施工經(jīng)驗(yàn)，一般固定切口附近的5套支吊架范圍內(nèi)的管系，斷口后保證各個(gè)管系在xyz的三維空間上不得移動(dòng);對(duì)拆除掉的管道段放置在安全可靠處。

與高中壓外缸上半缸相連的管路共4路，高壓進(jìn)汽3路、一段抽汽管1路;所有管路上部水平段中設(shè)有法蘭連接，于是從汽缸與管道相連的第一個(gè)焊口處割口后，再?gòu)姆ㄌm處解列，管路能保留完整及下次安裝時(shí)便于清理和調(diào)整，高中壓外缸上半缸及部套均能拆除。

與高中壓外缸下半缸相連的管路共7路，高壓進(jìn)汽3路、中壓進(jìn)汽管2路、高壓缸排汽管1路、四段抽汽管1路;所有管路均與汽缸下半體焊接一起。常規(guī)做法從汽缸與管道相連的第一個(gè)焊口處割口后，與汽缸相連的第一個(gè)焊口均為水平口，再?gòu)墓苈分信c割口處相鄰的垂直焊縫割第二口后，拆除一節(jié)活段管道，便于以后安裝的方便。管段能保留完整，高中壓外缸下半缸能拆除。既能滿足新缸就位后的，管道焊口清理工作，也能通過(guò)調(diào)整這一段管段，減少對(duì)管道對(duì)缸體的安裝應(yīng)力。根據(jù)目前常規(guī)的施工方法，管道安裝的質(zhì)量、安全、工藝均好控制，但工作量大。

4.2 實(shí)施的安裝工藝、方法

管道切割前的加固均和上述的內(nèi)容相同。

與高中壓外缸上半缸相連的管路與常規(guī)的施工方法相同。

與高中壓外缸下半缸相連的管路共7路，高壓進(jìn)汽3路、中壓進(jìn)汽管2路、高壓缸排汽管1路、四段抽汽管1路;所有管路均與汽缸下半體焊接一起。從汽缸與管道相連的第一個(gè)焊口開(kāi)始切割，由于導(dǎo)汽管道，在安裝前應(yīng)清理干凈，避免在機(jī)組運(yùn)行中雜物進(jìn)入汽缸，破壞了葉片，產(chǎn)生危害。在采用XY-HP環(huán)切坡口機(jī)切斷管道時(shí)，我們采用以下相應(yīng)的措施，首先將高中壓缸的內(nèi)部部套全部吊出后，采用破布縫制成團(tuán)狀，用14號(hào)鐵絲綁扎牢固，鉤掛在手鏈上，再次將合適形狀的破布團(tuán)塞進(jìn)要切斷的管段內(nèi)部，位置應(yīng)在切割縫下100～150mm處，破布團(tuán)的大小應(yīng)和管道內(nèi)壁能充分接觸，不能自由下滑為宜。最后使用XY-HP環(huán)切坡口機(jī)開(kāi)始切斷管道時(shí)，電機(jī)采用正常轉(zhuǎn)速3000轉(zhuǎn)/分，采用6mm寬的型號(hào)切刀，在切至管道剩3mm壁厚時(shí)，電機(jī)采用低轉(zhuǎn)速1500轉(zhuǎn)/分，采用3mm寬的型號(hào)切刀，為了切割下來(lái)的鐵屑不會(huì)斷絲一直連接在一起，定期停機(jī)人工清理，減少鐵屑進(jìn)入管道內(nèi)部;偶爾個(gè)別切斷后的鐵屑飛進(jìn)管道內(nèi)部也落在破布團(tuán)上，便于下半汽缸吊離后清理。所有與下缸連接管道的切割完成后，外下缸吊離后，對(duì)所有管道的斷口進(jìn)行坡口加工，坡口型式必須滿足哈汽廠的圖紙要求，同時(shí)對(duì)加工好的坡口內(nèi)外壁10～20mm范圍內(nèi)坡口表面及附近母材清理干凈，直至露出金屬光澤。清理管道破布團(tuán)上的雜物后，提出破布團(tuán)，確保沒(méi)有任何雜物進(jìn)入管道內(nèi)部，必要時(shí)采用內(nèi)窺鏡進(jìn)行檢查;確認(rèn)管道內(nèi)部干凈無(wú)雜物后對(duì)管道坡口及附近母材噴涂可焊性防銹劑，加裝鐵皮封堵管口，防止施工中異物掉入管道內(nèi)部。同樣對(duì)高中壓外下缸安裝前的坡口進(jìn)行清理，清理干凈后對(duì)坡口及附近母材噴涂可焊性防銹劑。可焊性防銹劑使用原因是本次汽輪機(jī)通流和高背壓改造工程中，高中壓外下缸從吊裝到位后，經(jīng)歷內(nèi)部套安裝、轉(zhuǎn)子安裝、扣缸、軸系找中心等工序后就位合格才能與管道焊接，中間施工計(jì)劃安排30天完成，在當(dāng)?shù)禺?dāng)時(shí)天氣情況濕度較大，坡口處容易返銹，且兩端坡口之間的間隙3～5mm，無(wú)法清理內(nèi)表面返銹，嚴(yán)重影響氬弧焊打底的施工質(zhì)量，采用可焊性防銹劑后有效的防止了坡口長(zhǎng)時(shí)間放置的返銹問(wèn)題。經(jīng)過(guò)上述的施工措施的實(shí)施，本次管道安裝的質(zhì)量、安全均滿足規(guī)范要求，且減少大量工作，管道施工工期縮短了3天。（表1）

5? 結(jié)束語(yǔ)

本文通過(guò)針對(duì)本工程高中壓外缸更換為新缸，舊高中壓外缸要拆除，高壓進(jìn)汽管、中壓進(jìn)汽管、一段抽汽管、四段抽汽管、高壓缸排汽管等管系保留的特點(diǎn)做出專項(xiàng)施工方案，本次施工方案在保證安全、質(zhì)量的前提下，較大減少了工程量，縮短了工期，提高了經(jīng)濟(jì)效益，贏得甲方和業(yè)主的贊揚(yáng);這為我們以后安裝類似管道先安裝到位，設(shè)備后就位的項(xiàng)目提供一些借鑒。

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