大型电站主厂房管道现场高效装配技术

大型电站主厂房管道现场高效装配技术

李龙

中国电建集团山东电力建设第一工程有限公司 山东 济南 250102

摘要：随着我国社会不断发展，人们的环保理念日益增强，为实现我国经济的快速增长和保护生态环境，我国提出了建设资源节能型、环境友好型社会理念，随着这一理念的提出，使人们更加关注能源节约与环境保护的问题。火电行业作为能源建设的重要一部分，对建设能源理念的落地起着至关重要的作用。大型火电建设中，管道现场配置的优劣，将直接影响现场资源的消耗和环境保护的程度。因此大型电站主厂房管道现场配置技术一直是一项复杂的研究课题。基于此，文章就大型电站主厂房管道现场高效装配技术展开论述。

关键词：大型电站；主厂房管道；高效装配技术

1需求分析

大型电站主厂房管道现场配置技术一直以来是较稳复杂的研究课题，因其自身独有的特点，常常会出现以下类似难点。（1）在地埋大口径管道安装时，搭设脚手架过程中，很容易破坏防腐层，脚手架搭设要横平竖直，对于管道焊接位置困难处较多，很难控制焊接质量，不利于施工进度和质量，加大施工难度。 （2）在主厂房管道施工过程中，传统运输方法，易造成管道油漆脱落、地坪不同程度损坏，且投入的起重锁具多，对于安装位置较为复杂的位置，起重索具及卷扬机位置布置困难，不利于施工进度，施工效率大大降低。

因此，为提高大型电站主厂房管道现场配置施工效率，我司成立了科研小组，开展了对主厂房管道配置技术的研究，通过工艺优选、参数灵活匹配以及专用装置的研制等形成一系列的技术成果，提高了大型电站主厂房管道现场配置效率，加快施工进度，缩短施工工期，有利于节约施工成本，推动电站主厂房管道现场配置技术的进步。

2技术原理

2.1 大口径管道外部焊口一体化焊接技术

在大口径地埋管道放置管沟后，调整好焊口间隙，将制作好的焊口一体化装置使用吊车放置到焊口区域，在一体化装置管道两侧各铺设2块3米架板，焊接人员站在一体化装置上进行焊接作业，当焊接作业人员施工不到处，及时调整架板高度，以满足焊接施工要求。在这道焊口焊接完成后，使用吊车将一体化装置吊装至下道焊口作业区域。

本技术使管道外部焊口焊接时更加安全方便，便于移动，可重复利用。不需要占用较多的架工，普通施工人员即可操作。操作简单，使用方便，成本低，可重复性利用。一体化脚手架与管道有充足的活动距离，避免管道外部的防腐层被破坏。

可加快施工进度，缩短施工工期，有利于节约施工成本。

2.2管道倒运专用装置技术

在汽机房平台每层放置一套倒运专用装置，将需要倒运的管道放置在倒运专用装置上方，为防止管道放置后左右滑动，在上部设置了滑动固定限位装置，根据管道直径进行调节固定牢固，人工推动倒运专用装置将管道倒运至安装位置。

本技术采用的一种管道倒运装置，施工方便，便于移动。避免管道的防腐层损坏和对施工平台地面的损坏。提高了安装质量、施工效率、节约施工成本、缩短了工期。普通施工人员即可操作。

2.3重型承插口管道安装技术

目前重型承插口管道安装装置根据装置牵引力的不同分为两种形式。

第一种装置：包括管内横撑和管外横撑，在管内横撑和管外端横撑之间设置有手拉葫芦，管内横撑固定在已安装的管道之间，同时将管外端横撑固定在被安装管道的端面，再通过手拉葫芦的收紧将被安装的管道拉进。

第二种装置：包括管内钢横梁、管外钢横梁、钢绞线和液压油缸，所述内钢横梁设置在已安装管道的接缝处，外钢横梁设置在待安装管道的最外端，钢绞线的一端穿过内钢横梁并通过锚固件锚固，另一端穿过外钢横梁与液压油缸的牵引端连接。

以手拉葫芦为助力的装置：一是在已装管道与新装管道之间无限位装置，不易控制新装管道与已装管道之间的间隙；二是一般重型承插口管道在安装时管内壁已刷防腐材料，此类材料脆性较强易被破坏，手拉葫芦的链条在施工中会对管内壁防腐材料造成破坏。

以液压油为助力的装置：一是在已装管道与新装管道之间无限位装置，不易控制新装管道与已装管道之间的间隙；二是钢绞线具有一定刚度且有弯曲度限制，这就要求施工时的空间较大，但此装置是在管道内使用，可操作性较低。

管道安装时，內撑置于已装管道的间隙，外撑置于待装管道的外端，內撑与外撑之间通过转盘式手动葫芦连接，手提式限位器置于已装管道与待装管道之间。其中，转盘式手动葫芦是对常用手拉葫芦的改进，即：用一手动转盘代替链条，此改进彻底消除了手拉葫芦的链条在安装过程中对管道内壁防腐层的破坏；间隙限位器是：根据正在安装管道对插口间隙的要求制作相应厚度挡板，并给此挡板安装适当长度的把手。

本技术利用已装管道，通过转盘式手动葫芦提供助力，在间隙限位器的辅助下大大提高了重型承插口管道安装的效率及连接成功率。对常规手拉葫芦进行了改进。在管道安装时配备了间隙限位器。消除了管道安装过程中手拉葫芦链条对管道内壁防腐层的破坏。保证了在葫芦助力下对管道安装间隙的控制,提高了安装精度。

2.4厚壁管道专用对口器对口技术

在火力发电厂焊接技术规程中指出热电偶的布置位置及加热器的布置方法，对于电加热预热的要求是加热器边缘距坡口不小于50mm，按照这个要求，由于大径厚壁管的壁厚有限，载荷有限，若能有效的对焊口进行对正，必须加大对口器的宽度，而宽度加大后，不可避免的又增大了加热器与坡口之间的距离，降低了焊接预热的效果，实测温度需要几倍的时间才能达到工艺温度，通常情况下，对焊缝加塞保温棉，减少热量的散失。

为了解决现有技术的不足，提供了一种厚壁管道专用对口器，其有效保证了焊口的焊接质量，使得焊前预热温度能够快速达到工艺温度，避免了因预热温度不够而降低施焊效率，同时能够保证焊口的焊后热处理一次成优，避免了重新热处理的现象。

与现有技术相比，本技术有益效果是：

(1)该厚壁管道专用对口器是针对需要电加热预热的大径厚壁合金钢管道焊口。

(2)该厚壁管道专用对口器，利用紧固螺栓装置来调整对口器的松紧程度，在一定范围内随着待对接的管径大小的变化，实时调节工装尺寸，不必反复制作，一般施工人员即可操作完成。

(3)该厚壁管道专用对口器操作简单，使用方便，提高了施工效率，提升焊接前的预热效果，间接提高焊接质量，有利于节约施工成本。

3综合效益分析

3.1经济与社会效益

通过项目的研究和实施，解决了目前存在大型电站主厂房管道配置施工中的技术难题，总结形成具有自主知识产权的的一系列技术创新成果，在电站行业内起到了技术引领的作用，丰富了相关技术文献与施工经验，为今后机组建设管道施工提供了借鉴依据。该技术的研究与应用，符合世界范围内该技术领域的发展趋势，在国内外及行业内起到了技术引领作用，社会效益显著。

3.2丰富科技文献

总结形成具有自主知识产权的的一系列技术创新成果，在电站行业内起到了技术引领的作用，丰富了相关技术文献与施工经验，为今后机组建设管道施工提供了借鉴依据。

4适用范围及推广应用前景

4.1适用条件及范围

该成果的关键技术其适用火电机组主厂房管道配置施工中。

4.2推广应用前景

该成果的关键技术已成功应用在华能渭南热电联产（2×350MW）机组工程、大唐东营2×1000MW新建工程应用后各项指标优良，比传统的管道施工效率提高了约3～4倍，缩短工期21天，节约电能约55%，能有效的降低安全风险，提高安装效率，降低安装成本，达到降本增效保安全的目标，为后续机组高效、安全、稳定运行打下基础。公司加大科技成果转化力度，推动该成果再集团公司内部和电建行业的推广和应用。

参考文献

[1]张仲卿.取消高水头电站压力钢管近厂房段伸缩节研究[J].广西大学学报(自然科学版),2000(01):7-11.

[2]刘宁,乐东义,刘劲松.三峡电站下游坝面钢衬钢筋混凝土管道结构设计[J].人民长江,1997(10):23-25+55.