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摘要:文章介绍了空冷岛设备、严密性试验因素分析、过程控制方法,以保证气密试验高质量的完成
关键词:空冷岛 空冷机组 严密性
中图分类号:C33 文献标识码:A 文章编号:
空冷岛布置于汽机房A排外侧,其系统上部设备由风机、分隔墙、管束、蒸汽排、配汽管及凝结水、抽空气管等附属系统组成。单元群成矩形方阵,单台机组56个传热单元按7行8列布置,平面尺寸90m*84.56m。钢结构基础支柱由16个半径2m,高37.55m混凝土做成,钢结构桁架顶标高为45m,单榀桁架跨度22.50m和24.00m。杆件连接采用扭剪型高强度螺栓连接。
空冷岛整个系统庞大,焊接工作量大,需采取合理的安装方法,节约资本、缩短工期、减小难度、以达到严密性实验一次合格效果。现以内蒙大板1#机的安装对空冷系统严密性试验控制方法总结如下,作为以后施工的借鉴。
下面从影响严密性的管束,排、配汽管、辅助管道的过程控制及存在因素进行分析:
1.管束的严密性
管束分为顺流和逆流2种,均为单排管,顺流管束上管板处和分配管连接,下管板和下部联箱连接,逆流管束上管板处有上联箱,不和分配管连接。每列56片,其中逆流管束8片,顺流管束48片,每个A型冷却单元迎风面面积244㎡,整台空冷凝气器管束散热面积为13665㎡。
以下分别从管束的运输、组合、安装、焊接等环节提高管束的严密性效果。
1.1管束运输。管束为钢铝制品,翅片管厚度1.5mm钢管,很容易遭受损害,吊运时需谨慎操作,避免任何硬物掉落或滑过管束,导致管束管排变形和破损。运输时,最多允许5台管束垒放在一起,选择平整的场地放置,避免在凹凸不平的场地放置造成管束变形甚至拉伤管排焊口。
1.2管束安装。管束吊装时应先从每列第三个风机开始,逐步向两端延伸。50t履带吊配合用专用钢丝绳将管束从包装架上吊出,放在道木临时支撑上。再用50t平臂吊将管束以57°起吊。第一片管束就位时将A型支架牛腿处的调整螺栓M24*150露丝调整至65mm,就位后调整螺栓将承载管束重力。第二片管束吊装对称的位置,调整螺栓和第一片调至同样长度。然后从管束侧面同时调整螺栓调至70mm后进行点焊。在相邻管束吊装时应保证管束之间保留2~4mm焊接间隙。管束吊装时应该对称地安装在A型架两侧就位(负荷平衡),按照统一的调整高度吊装完整列管束后,检查管束上管板对齐状态,若有局部偏差,以管束上管板为基准再进行微调,直至管板错位不超过2mm。找正验收合格后,进行满焊。然后再对管束焊缝进行100%着色试验上工序完成后进行蒸汽分配管安装。
1.3管束焊接。下联箱焊接分为管束两侧封板急每片管束外侧封板的焊接。用手工电弧焊在管板焊接完成后,安装密封角铁,为防止密封角铁在焊接过程中变形,要求对称点焊。焊前将焊缝周围打磨至发出金属光泽,正式焊接时采用对称焊接;严禁在被焊工件上表面引燃电弧、试验电流或随意焊接临时支撑物,避免电焊皮线在起弧时打伤工件,电焊皮线要包扎严密,防止打伤散热片;每焊完一道焊缝都要进行认真清理,保证无缺陷后方可进行次层焊接,焊接完毕后检查焊缝,发现焊接缺陷应及时清理或修补,完成后进行100%着色检测。
2.排汽管道与蒸汽分配管的严密性
排汽管道与蒸汽分配管为大直径管道,管道圆度控制困难,高空组对等,影响其严密性的主要是管道连接的质量,在施工中应着重从焊接质量上保证管道嚴密性。
2.1排汽管道安装顺序:过度段倒运→吊入水平段→吊装下部倾斜→支管与蒸汽分配管汇通。
2.2分配管安装在管束上端,各分段找正后与管束管板焊接,然后各分段再相互焊接连接。
2.3分配管裙板与管束干板焊接为角型焊缝,焊接方法采用手工电弧焊,为保证管束官排内的清洁,在焊接前首先在管排口按装一块2mm厚的临时薄铁皮进行封口,可避免焊渣、药皮、焊条头等杂物落入管束管排内。
2.4排汽管道与蒸汽分配管的焊接采用手工电弧对称焊,底层焊缝从外侧焊接,焊接结束,采用碳弧气刨从背面清根,清根完毕,进行内部焊接。
2.5空冷系统小管径的严密性
空冷系统小管道包括抽真空、凝结水、疏水、补水管道。
2.5.1小管径管道安装前全部进行内部喷砂除锈,采用切割机下料,开V型破口。对口时,采用水平尺进行找正,折扣、错口值在规范要求范围以内。
2.5.2小管径管道焊接。对于管径不大于100mm、厚度不大于6mm的管,采用全氩弧焊接,焊接2层。管径大于100mm、厚度大于6mm的管,打底焊道采用钨极氩弧焊,中间层和表面层焊接采用手工电弧焊。在破口内引燃电弧,焊接过程中注意根部焊缝的透度,及时消除未焊透、未融合、焊瘤等焊接缺陷。
2.5人孔门、防爆膜等的严密性
人孔门、防爆膜等的严密性对空冷系统的整体严密性影响较大,主要在门的密封、螺栓的禁锢等部位。人孔门安装在蒸汽分配管道的蒸汽入口段,待蒸汽分配管安装结束,进行人孔门的封闭。防爆膜安装在排汽管道入口段,用法兰连接,进行气密试验时,将防爆膜拆除,用厚度3mm的钢板焊接密封,试验结束后,拆除密封钢板,将防爆膜安装恢复。
2.6密封角铁、封板处的严密性
换热管束密封角铁、管束下联箱封板、蒸汽分配管端头封板等处的严密性是空冷整体严密性的关键,上述部件的安装随着管束及管道的安装穿插进行,安装位置隐蔽、狭窄,给焊接、检验工作带来较大困难,也是严密性试验易发生泄漏点,且较难发现。
2.7临时系统严密性
进行严密性实验前,应仔细检查临时管道、阀门、法兰连接处等的严密性。管道不得有破损、砂眼、裂纹等缺陷,阀门应经过解体检查,并经水压试验合格,法兰连接处应严密不漏。
3.空冷岛整体严密性试验
3.1严密性试验范围
汽轮机后面的排、配汽管、换热管束、连接管路、收集联箱、抽空气管道,所有蒸汽管道的测温测压点及其附属设备。由于以上系统容积量庞大,为减少气密测试过程中发现漏点充排气耗用时过长的问题,现场将空冷岛前4列和后4列隔离分别进行气密检测试验。
3.2第5-8列分部气密检测
3.3准备工作。将压缩空气管接至B侧排汽母管,在母管与压缩空气管道之间加设2个截止阀。分别在便于观察处B侧排汽母管处与45m平台上管道抽真空管道处安装精密压力表。在试验期间对阀门状态标识并挂牌禁止操作。
3.4准备工作完成后通过压缩空气管道向系统充入压缩空气,使管道空气压力缓慢升至 1.2barabs。
3.5由于白天太阳和雨水天气影响环境温差较大,无法达在温度恒定条件下进行气密试验的条件,所以选择在16:00-22:00环境温度变化较小的区间进行试验。保持此压力6小时,若压力有明显下降,说明有大的漏点,找出并处理(必要时卸压)后,使得压力没有明显下降。在最初的两小时内每隔15分钟观察记录两只压力表的压力变化,并记录环境温度变化。
3.6充压过程中,经常使用餐洗净水液检测管道焊缝及各相关法兰接口位置是否有泄漏。
3.7在保压24小时气密测试期间,当压力下降未超过100mbar/24 hrs时,可以认为系统的气密性是充分的,可进行泄压。
3.8另外4列重复以上步骤。
3.9严密性试验结果
将压力表显示的结果进行记录、统计、计算,得出压力降低值,与标准值进行比较,当压力降低值未超过100mbar/24 hrs时,可以认为系统的严密性。经计算,大板电厂空冷凝汽器严密性试验结果为下降结果为0.6~1mbar/h,小于2 mbar/h,根据试验数据计算结果认为气密试验合格。
空冷凝汽器的安装是一项相对新的施工工艺,从技术人员到施工人员对设备都比较生疏,施工前应进行详细的技术交底,使施工人员了解该项目的控制重点及方法,从管束的保管、运输、安装、焊接等环节以及管束顶部角钢止水板、蒸汽分配管端板、管束下联箱封板等部件,易出现泄漏点部位应作为控制重点。以达到预期的控制目标。
4.结束语
大板#1机组空冷岛施工过程中严格上述施工方案执行,合理组织各工序的施工任务, 保证了工序间的畅通衔接,提高了安装作业效率,气密实验一次合格。业主和监理对整个空冷岛的施工质量和施 工进度给予了充分肯定,对整个空冷岛的施工做出了一致好评。
关键词:空冷岛 空冷机组 严密性
中图分类号:C33 文献标识码:A 文章编号:
空冷岛布置于汽机房A排外侧,其系统上部设备由风机、分隔墙、管束、蒸汽排、配汽管及凝结水、抽空气管等附属系统组成。单元群成矩形方阵,单台机组56个传热单元按7行8列布置,平面尺寸90m*84.56m。钢结构基础支柱由16个半径2m,高37.55m混凝土做成,钢结构桁架顶标高为45m,单榀桁架跨度22.50m和24.00m。杆件连接采用扭剪型高强度螺栓连接。
空冷岛整个系统庞大,焊接工作量大,需采取合理的安装方法,节约资本、缩短工期、减小难度、以达到严密性实验一次合格效果。现以内蒙大板1#机的安装对空冷系统严密性试验控制方法总结如下,作为以后施工的借鉴。
下面从影响严密性的管束,排、配汽管、辅助管道的过程控制及存在因素进行分析:
1.管束的严密性
管束分为顺流和逆流2种,均为单排管,顺流管束上管板处和分配管连接,下管板和下部联箱连接,逆流管束上管板处有上联箱,不和分配管连接。每列56片,其中逆流管束8片,顺流管束48片,每个A型冷却单元迎风面面积244㎡,整台空冷凝气器管束散热面积为13665㎡。
以下分别从管束的运输、组合、安装、焊接等环节提高管束的严密性效果。
1.1管束运输。管束为钢铝制品,翅片管厚度1.5mm钢管,很容易遭受损害,吊运时需谨慎操作,避免任何硬物掉落或滑过管束,导致管束管排变形和破损。运输时,最多允许5台管束垒放在一起,选择平整的场地放置,避免在凹凸不平的场地放置造成管束变形甚至拉伤管排焊口。
1.2管束安装。管束吊装时应先从每列第三个风机开始,逐步向两端延伸。50t履带吊配合用专用钢丝绳将管束从包装架上吊出,放在道木临时支撑上。再用50t平臂吊将管束以57°起吊。第一片管束就位时将A型支架牛腿处的调整螺栓M24*150露丝调整至65mm,就位后调整螺栓将承载管束重力。第二片管束吊装对称的位置,调整螺栓和第一片调至同样长度。然后从管束侧面同时调整螺栓调至70mm后进行点焊。在相邻管束吊装时应保证管束之间保留2~4mm焊接间隙。管束吊装时应该对称地安装在A型架两侧就位(负荷平衡),按照统一的调整高度吊装完整列管束后,检查管束上管板对齐状态,若有局部偏差,以管束上管板为基准再进行微调,直至管板错位不超过2mm。找正验收合格后,进行满焊。然后再对管束焊缝进行100%着色试验上工序完成后进行蒸汽分配管安装。
1.3管束焊接。下联箱焊接分为管束两侧封板急每片管束外侧封板的焊接。用手工电弧焊在管板焊接完成后,安装密封角铁,为防止密封角铁在焊接过程中变形,要求对称点焊。焊前将焊缝周围打磨至发出金属光泽,正式焊接时采用对称焊接;严禁在被焊工件上表面引燃电弧、试验电流或随意焊接临时支撑物,避免电焊皮线在起弧时打伤工件,电焊皮线要包扎严密,防止打伤散热片;每焊完一道焊缝都要进行认真清理,保证无缺陷后方可进行次层焊接,焊接完毕后检查焊缝,发现焊接缺陷应及时清理或修补,完成后进行100%着色检测。
2.排汽管道与蒸汽分配管的严密性
排汽管道与蒸汽分配管为大直径管道,管道圆度控制困难,高空组对等,影响其严密性的主要是管道连接的质量,在施工中应着重从焊接质量上保证管道嚴密性。
2.1排汽管道安装顺序:过度段倒运→吊入水平段→吊装下部倾斜→支管与蒸汽分配管汇通。
2.2分配管安装在管束上端,各分段找正后与管束管板焊接,然后各分段再相互焊接连接。
2.3分配管裙板与管束干板焊接为角型焊缝,焊接方法采用手工电弧焊,为保证管束官排内的清洁,在焊接前首先在管排口按装一块2mm厚的临时薄铁皮进行封口,可避免焊渣、药皮、焊条头等杂物落入管束管排内。
2.4排汽管道与蒸汽分配管的焊接采用手工电弧对称焊,底层焊缝从外侧焊接,焊接结束,采用碳弧气刨从背面清根,清根完毕,进行内部焊接。
2.5空冷系统小管径的严密性
空冷系统小管道包括抽真空、凝结水、疏水、补水管道。
2.5.1小管径管道安装前全部进行内部喷砂除锈,采用切割机下料,开V型破口。对口时,采用水平尺进行找正,折扣、错口值在规范要求范围以内。
2.5.2小管径管道焊接。对于管径不大于100mm、厚度不大于6mm的管,采用全氩弧焊接,焊接2层。管径大于100mm、厚度大于6mm的管,打底焊道采用钨极氩弧焊,中间层和表面层焊接采用手工电弧焊。在破口内引燃电弧,焊接过程中注意根部焊缝的透度,及时消除未焊透、未融合、焊瘤等焊接缺陷。
2.5人孔门、防爆膜等的严密性
人孔门、防爆膜等的严密性对空冷系统的整体严密性影响较大,主要在门的密封、螺栓的禁锢等部位。人孔门安装在蒸汽分配管道的蒸汽入口段,待蒸汽分配管安装结束,进行人孔门的封闭。防爆膜安装在排汽管道入口段,用法兰连接,进行气密试验时,将防爆膜拆除,用厚度3mm的钢板焊接密封,试验结束后,拆除密封钢板,将防爆膜安装恢复。
2.6密封角铁、封板处的严密性
换热管束密封角铁、管束下联箱封板、蒸汽分配管端头封板等处的严密性是空冷整体严密性的关键,上述部件的安装随着管束及管道的安装穿插进行,安装位置隐蔽、狭窄,给焊接、检验工作带来较大困难,也是严密性试验易发生泄漏点,且较难发现。
2.7临时系统严密性
进行严密性实验前,应仔细检查临时管道、阀门、法兰连接处等的严密性。管道不得有破损、砂眼、裂纹等缺陷,阀门应经过解体检查,并经水压试验合格,法兰连接处应严密不漏。
3.空冷岛整体严密性试验
3.1严密性试验范围
汽轮机后面的排、配汽管、换热管束、连接管路、收集联箱、抽空气管道,所有蒸汽管道的测温测压点及其附属设备。由于以上系统容积量庞大,为减少气密测试过程中发现漏点充排气耗用时过长的问题,现场将空冷岛前4列和后4列隔离分别进行气密检测试验。
3.2第5-8列分部气密检测
3.3准备工作。将压缩空气管接至B侧排汽母管,在母管与压缩空气管道之间加设2个截止阀。分别在便于观察处B侧排汽母管处与45m平台上管道抽真空管道处安装精密压力表。在试验期间对阀门状态标识并挂牌禁止操作。
3.4准备工作完成后通过压缩空气管道向系统充入压缩空气,使管道空气压力缓慢升至 1.2barabs。
3.5由于白天太阳和雨水天气影响环境温差较大,无法达在温度恒定条件下进行气密试验的条件,所以选择在16:00-22:00环境温度变化较小的区间进行试验。保持此压力6小时,若压力有明显下降,说明有大的漏点,找出并处理(必要时卸压)后,使得压力没有明显下降。在最初的两小时内每隔15分钟观察记录两只压力表的压力变化,并记录环境温度变化。
3.6充压过程中,经常使用餐洗净水液检测管道焊缝及各相关法兰接口位置是否有泄漏。
3.7在保压24小时气密测试期间,当压力下降未超过100mbar/24 hrs时,可以认为系统的气密性是充分的,可进行泄压。
3.8另外4列重复以上步骤。
3.9严密性试验结果
将压力表显示的结果进行记录、统计、计算,得出压力降低值,与标准值进行比较,当压力降低值未超过100mbar/24 hrs时,可以认为系统的严密性。经计算,大板电厂空冷凝汽器严密性试验结果为下降结果为0.6~1mbar/h,小于2 mbar/h,根据试验数据计算结果认为气密试验合格。
空冷凝汽器的安装是一项相对新的施工工艺,从技术人员到施工人员对设备都比较生疏,施工前应进行详细的技术交底,使施工人员了解该项目的控制重点及方法,从管束的保管、运输、安装、焊接等环节以及管束顶部角钢止水板、蒸汽分配管端板、管束下联箱封板等部件,易出现泄漏点部位应作为控制重点。以达到预期的控制目标。
4.结束语
大板#1机组空冷岛施工过程中严格上述施工方案执行,合理组织各工序的施工任务, 保证了工序间的畅通衔接,提高了安装作业效率,气密实验一次合格。业主和监理对整个空冷岛的施工质量和施 工进度给予了充分肯定,对整个空冷岛的施工做出了一致好评。