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熱工儀錶安裝防止跑冒滴漏

工廠動力使用包含了水、電、氣, 其中水包括:工廠給排水、純水系統、冷卻水、工藝水、化學水等等;電包括:低壓電、高壓電、超高壓電等等;氣包括:蒸汽、壓縮空氣、真空氣、化學氣體等等;

隨著企業的發展, 動力供應品質決定著設備運行的好壞, 動力系統一般存在著檢修難的問題, 其關鍵是在於檢修的停產成本很高的緣故。 動力系統很多是由其建設安裝時候決定了企業動力系統的好壞, 跑冒滴漏就是其中較為典型的一個故障。

隨著火力發電廠技術的發展, 電站機組的容量和參數越來越高, 測點數量越來越多,

設計的儀錶測點動輒成千上萬, 使得儀錶安裝工作變得是一項很繁瑣的任務, 跑冒滴漏更是熱工儀錶安裝一個重大的難題。 這裡從幾個方面來分析如何避免現場接頭發生跑冒滴漏, 取得一定成效。

1.引言

發電廠儀錶測量的主要介質有油、蒸汽、水和氣體, 隨著電力事業的發展, 機組參數越來越高, 同時對儀錶接頭及安裝的要求也越來越高。 測量介質跑冒滴漏在安裝過程中是無法避免的一個問題。 為此, 以下介紹幾個簡單卻能直接有效降低儀錶安裝漏點的方法。

2.正確選用材料

正確選用材料是防止跑冒滴漏最關鍵的, 在安裝過程中應嚴格按照設計單位的設計圖紙選材, 尤其對於高溫高壓介質時更要嚴格選材,

管壁和管件材質都要符合設計要求。 同時要注意各附屬系統酸堿等帶腐蝕性介質儀錶管材的確認, 在此種介質上的儀錶安裝時, 應選用能防腐蝕的設備和材料, 如UPVC材質等。

3.保證焊接品質

正確選擇材料後, 還應該確保焊接品質符合要求。 焊工必須具備相應上崗資格, 並經焊接技術交底後方能進行焊接工作, 焊接前對母材進行光譜覆核;焊接完成後及時進行無損檢測, 高溫高壓測點一次閥前必須進行100%射線檢測, 以確保焊接品質;對於需要進行熱處理的焊口及時進行熱處理。

4.正確選擇取源部件及儀錶安裝位置

取源部件及儀錶的安裝位置對於防止介質滲漏很重要, 應在滿足測量要求前提下儘量選擇安裝在振動較小的位置,

以避免由於振動導致中間接頭及焊口因振動鬆動或裂開, 引起發生洩漏情況。 例如保溫保護箱應避免安裝在有振動的小平臺上[1]。

5.安裝程序控制

安裝人員的技術素質也很重要, 安裝企業應培養、提高施工人員的素質, 並在施工過程中進行控制。 如給法蘭緊螺絲時必須對角順序緊, 且不能一次就把螺絲打到最緊, 要慢慢提高扳手的力矩分幾次完成;所有壓墊式接頭都不能加生料帶或密封膠等密封性質的輔助材料, 只需把緊旋力矩提高到要求大小安裝即可。 所有紫銅墊片使用前需淬火處理以降低墊片的硬度, 墊片放置要平整且與密封面緊密墊接觸, 設備檢修需要拆卸壓式接頭時,

拆卸下來的紫銅墊應作廢, 更換新的墊片, 螺紋密封時要注意加生料帶的方法, 生料帶纏繞方向應與螺母的緊旋方向一致;差壓測量管路正負壓側管路盤內配管要高度一致且平行, 防止變送器接頭受到應力。 另外, 技術員應作好分系統試運記錄和機組試運記錄, 詳細記錄所有缺陷, 分析漏點產生的原因, 總結經驗, 不斷改進。

儘量爭取在管道水壓試驗前一次門後的儀錶管路安裝工作, 包括一次門前後和二次門前後所有的儀錶管路都參與系統的水壓試驗。 在水壓試驗時, 打開所有儀錶一次門和二次門, 關閉排汙門, 對所有儀錶測點和儀錶管路進行查漏消缺。

6.優化設計

根據熱工儀錶安裝經驗, 熱工儀錶安裝漏點90%以上是集中在閥門及接頭連接件的位置。

所以要重視儀錶接頭加工件的設計和選用工作。 在國產機組中, 許多設計單位的設計深度不夠, 施工企業應進行優化設計工作, 從源頭上避免跑冒滴漏。

設計優化的主要方面為:取源閥門型號的選擇、二次閥型號的選擇, 連接件的選擇和連接件密封墊片的選擇。

6.1 取源閥門優化

取源一次閥門應採用對焊式焊接式閥門。 一次閥前發生滲漏一般無法處理, 必須將發電機組停機。 因此, 一次閥正確選用是非常重要的。 一次閥門距離一般距離管道位置較近, 在運行過程中會隨著管道振動, 壓墊式接頭或卡模式接頭容易因振動鬆動而發生洩漏, 尤其是泵出口等振動特別大的位置。 同時還要做好膨脹彎,以減少振動對焊口產生的拉力,對於振動特別大的管道,一次閥前宜採用管壁加厚的取源管。

高溫高壓區域一般宜採用進口焊接式閥門,油系統一次閥若採用焊接式也儘量使用進口閥門,否則若閥門發生內漏更換非常麻煩。

6.2 二次閥門優化

二次閥門選用壓墊式、卡模式或焊接式均可以,但是在某些區域也可以對設計進行優化。高溫高壓區域二次門一般採用焊接式,閥門介面採用對焊接口;低溫低壓區域一般採用壓墊式,氣動門用壓縮空氣閥門可以採用一端焊接式、一端卡模式,這樣既可以防止漏氣,又方便拆卸維護。雙卡模式閥門因為國內儀錶管光潔度、尺寸偏差等問題,需要避免使用,一般只用在φ12以下小管路。

6.3 管路連接件優化

對於一般無須拆卸的部件,如儀錶管之間的連接,儘量採取焊接連接方式。對於外徑>20mm的鋼質管子,可以採用直接對口焊接的方式。對於外徑<20mm的鋼質管子採取承插焊方式。當管壁較薄時,焊接時應注意防止管壁被點穿產生漏點或堵塞。儀錶管與儀錶之間的連接方式則因設備介面方式不同而靈活製作。

終端接頭使用較多的是活接壓墊式接頭。此種接頭優點很多安裝拆卸方便,可以任意調整儀錶的朝向,承壓能力高,使用普通不銹鋼材質(1Cr18Ni9Ti)就能滿足電廠熱力系統任何壓力環境要求。與卡模式接頭相比,對儀錶管光潔度無任何要求,可以很好地克服國產儀錶管光潔度較差的問題。所以連接件應儘量選用活接壓墊式接頭,一般汽水氣介質採用不銹鋼材質, 酸堿等腐蝕性介質採用UPVC材質。

在低溫低壓區域可以採用卡模式接頭,卡模式接頭的優點是安裝方便,卡圈裝好後螺帽擰緊即可,只需管子割刀和扳手即可進行安裝,無需焊機等設備。但是因為國內管材製造精度及光潔度的原因,高溫高壓管道上需儘量避免使用卡模式接頭。目前有些電廠在高溫高壓區域採用進口卡模式接頭,並配套採購部分進口儀錶管,進口儀錶管卡在卡套接頭內,下部與國產儀錶管焊接,使用效果非常好,比壓墊式接頭更加有效,但成本也相應增加不少。

壓縮空氣氣源管的管路設計比較複雜,可能包含有不銹鋼管、紫銅管、塑膠管、以及一些諸如篩檢程式、減壓閥、電磁閥等氣動元件。洩漏問題主要集中在接頭上,對於不銹鋼管,建議管子之間用承插式焊接,與氣動元件或氣缸連接處儘量用壓墊式接頭。對於銅管,考慮銅管質地較軟,而且壓力不高,採用卡模式接頭也能很好地密封。對於塑膠管可採用塑膠快插接頭。在這裡需特別注意的是:許多儀用氣用戶如氣動門/氣動執行機構冷態和熱態的位置相差很大,所以要考慮氣源管的膨脹空間,以免管路膨脹裕量不足引起儀錶管接頭脫落或設備損壞事故發生。對於膨脹量過大的設備建議在進氣管段與固定支架有相對位移設備處使用不銹鋼金屬軟管連接。

6.4 密封墊片優化

墊片是壓墊式接頭的密封件,壓墊式接頭的密封功能全靠墊片來實現。在現場大部分採用壓墊式接頭。現場安裝過程使用較多的有紅鋼紙墊片、紫銅墊片、聚四氟乙烯墊片。紫銅墊片能夠耐高溫高壓,但是對安裝要求比較高,實際使用效果不是很好,且為一次性墊片,不能重複使用;紅鋼紙墊片能夠使用在油、水、汽區域,但是為一次性墊片,否則會發生滲漏;聚四氟乙烯墊片能夠在濃酸、濃堿、溶劑、油類、抗燃油區域使用,但是不能承受高溫。熱工儀錶一般檢測的為介質靜壓,溫度很低,因此現場幾乎所有區域都可以使用聚四氟乙烯墊片,且實際使用效果不錯。

墊片厚度也影響密封效果,過厚墊片內部彈性較大,墊片與接頭不能緊密接觸,過薄則墊片無法壓緊,根本無法起到密封的作用。現場一般使用厚度為2~3mm。

7.加強對廠家設備的驗收檢查工作

目前許多設備出廠時就已經組裝成套,但其組裝一般是象徵性拼裝,並不牢固,甚至有的接頭密封墊是單獨裝箱的,有的使用設備不符合規範要求。所以在現場儀錶校驗後複裝完畢時要檢查所有儀錶接頭及儀錶管,沒密封墊的要加密封墊,所有接頭都要重新緊固一次。對於高溫高壓一次取源閥門使用壓墊式閥門的,應聯繫業主同意後進行更換。

8.結語

在火力發電站安裝建設中,儀錶檢測介質的洩露較為普遍。一般情況下,儀錶介質洩露量都不大,但卻影響儀錶測量的準確性或控制性能,給機組試運行留下重大的安全隱患。只要施工人員和技術人員在各自崗位都嚴格把關,針對上述幾個方面作好充分準備,熱工儀錶的漏點就能在很大程度上得到避免,可以大大提高調試品質、縮短試運時間。

同時還要做好膨脹彎,以減少振動對焊口產生的拉力,對於振動特別大的管道,一次閥前宜採用管壁加厚的取源管。

高溫高壓區域一般宜採用進口焊接式閥門,油系統一次閥若採用焊接式也儘量使用進口閥門,否則若閥門發生內漏更換非常麻煩。

6.2 二次閥門優化

二次閥門選用壓墊式、卡模式或焊接式均可以,但是在某些區域也可以對設計進行優化。高溫高壓區域二次門一般採用焊接式,閥門介面採用對焊接口;低溫低壓區域一般採用壓墊式,氣動門用壓縮空氣閥門可以採用一端焊接式、一端卡模式,這樣既可以防止漏氣,又方便拆卸維護。雙卡模式閥門因為國內儀錶管光潔度、尺寸偏差等問題,需要避免使用,一般只用在φ12以下小管路。

6.3 管路連接件優化

對於一般無須拆卸的部件,如儀錶管之間的連接,儘量採取焊接連接方式。對於外徑>20mm的鋼質管子,可以採用直接對口焊接的方式。對於外徑<20mm的鋼質管子採取承插焊方式。當管壁較薄時,焊接時應注意防止管壁被點穿產生漏點或堵塞。儀錶管與儀錶之間的連接方式則因設備介面方式不同而靈活製作。

終端接頭使用較多的是活接壓墊式接頭。此種接頭優點很多安裝拆卸方便,可以任意調整儀錶的朝向,承壓能力高,使用普通不銹鋼材質(1Cr18Ni9Ti)就能滿足電廠熱力系統任何壓力環境要求。與卡模式接頭相比,對儀錶管光潔度無任何要求,可以很好地克服國產儀錶管光潔度較差的問題。所以連接件應儘量選用活接壓墊式接頭,一般汽水氣介質採用不銹鋼材質, 酸堿等腐蝕性介質採用UPVC材質。

在低溫低壓區域可以採用卡模式接頭,卡模式接頭的優點是安裝方便,卡圈裝好後螺帽擰緊即可,只需管子割刀和扳手即可進行安裝,無需焊機等設備。但是因為國內管材製造精度及光潔度的原因,高溫高壓管道上需儘量避免使用卡模式接頭。目前有些電廠在高溫高壓區域採用進口卡模式接頭,並配套採購部分進口儀錶管,進口儀錶管卡在卡套接頭內,下部與國產儀錶管焊接,使用效果非常好,比壓墊式接頭更加有效,但成本也相應增加不少。

壓縮空氣氣源管的管路設計比較複雜,可能包含有不銹鋼管、紫銅管、塑膠管、以及一些諸如篩檢程式、減壓閥、電磁閥等氣動元件。洩漏問題主要集中在接頭上,對於不銹鋼管,建議管子之間用承插式焊接,與氣動元件或氣缸連接處儘量用壓墊式接頭。對於銅管,考慮銅管質地較軟,而且壓力不高,採用卡模式接頭也能很好地密封。對於塑膠管可採用塑膠快插接頭。在這裡需特別注意的是:許多儀用氣用戶如氣動門/氣動執行機構冷態和熱態的位置相差很大,所以要考慮氣源管的膨脹空間,以免管路膨脹裕量不足引起儀錶管接頭脫落或設備損壞事故發生。對於膨脹量過大的設備建議在進氣管段與固定支架有相對位移設備處使用不銹鋼金屬軟管連接。

6.4 密封墊片優化

墊片是壓墊式接頭的密封件,壓墊式接頭的密封功能全靠墊片來實現。在現場大部分採用壓墊式接頭。現場安裝過程使用較多的有紅鋼紙墊片、紫銅墊片、聚四氟乙烯墊片。紫銅墊片能夠耐高溫高壓,但是對安裝要求比較高,實際使用效果不是很好,且為一次性墊片,不能重複使用;紅鋼紙墊片能夠使用在油、水、汽區域,但是為一次性墊片,否則會發生滲漏;聚四氟乙烯墊片能夠在濃酸、濃堿、溶劑、油類、抗燃油區域使用,但是不能承受高溫。熱工儀錶一般檢測的為介質靜壓,溫度很低,因此現場幾乎所有區域都可以使用聚四氟乙烯墊片,且實際使用效果不錯。

墊片厚度也影響密封效果,過厚墊片內部彈性較大,墊片與接頭不能緊密接觸,過薄則墊片無法壓緊,根本無法起到密封的作用。現場一般使用厚度為2~3mm。

7.加強對廠家設備的驗收檢查工作

目前許多設備出廠時就已經組裝成套,但其組裝一般是象徵性拼裝,並不牢固,甚至有的接頭密封墊是單獨裝箱的,有的使用設備不符合規範要求。所以在現場儀錶校驗後複裝完畢時要檢查所有儀錶接頭及儀錶管,沒密封墊的要加密封墊,所有接頭都要重新緊固一次。對於高溫高壓一次取源閥門使用壓墊式閥門的,應聯繫業主同意後進行更換。

8.結語

在火力發電站安裝建設中,儀錶檢測介質的洩露較為普遍。一般情況下,儀錶介質洩露量都不大,但卻影響儀錶測量的準確性或控制性能,給機組試運行留下重大的安全隱患。只要施工人員和技術人員在各自崗位都嚴格把關,針對上述幾個方面作好充分準備,熱工儀錶的漏點就能在很大程度上得到避免,可以大大提高調試品質、縮短試運時間。

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