超超臨界機組熱工儀表管安裝工法形成原因

1000兆瓦超超臨界機組的典型參數(shù)為壓力25~28兆帕、溫度600℃。由于容器及管道內(nèi)壓力和溫度很高，這對于機組安全經(jīng)濟運行控制提出了更高的要求，特別是要求能及時準確反映機組運行中的各類參數(shù)。其中熱控儀表管的安裝是否規(guī)范、標準、合理、美觀將是非常重要的因素之一。

為了使儀表管安裝成為熱控安裝中的亮點，上海電力安裝第二工程公司和浙江省火電建設公司都成立了攻關小組，重點對儀表管的安裝順序、焊接方法、固定器具進行變革，形成了《超超臨界機組熱工儀表管安裝工法》。

《超超臨界機組熱工儀表管安裝工法》的工法特點是：

1.在組合場進行儀表管的預組合配置。即在施工前期，現(xiàn)場不具備安裝條件時，把變送器、儀表閥門、排污閥門、連接管道、排污漏斗、線槽等安裝于儀表架上（圖1）由于儀表管路組合工作量較大，就等于把整個儀表管安裝的40%工作量在組合場內(nèi)預先完成。這有利于更合理安排計劃、壓縮高峰期，并對于加快施工進度起到了關鍵作用。

2.儀表管安裝完成后的成品保護一直是個較難解決的問題，所以上海電力安裝第二工程公司、浙江省火電建設公司對傳統(tǒng)儀表管固定卡子（單孔雙管卡等）（圖2）進行變革，設計了一種多孔多管儀表管壓板（圖3），此壓板可根據(jù)管子多少任意切割。采用壓板安裝后可使管子固定強度大大提高，管子間的間距更勻稱，整體工藝更美觀。另外在管子與支架之間包裹0.5毫米不銹鋼皮，很好地解決了不銹鋼管的碳腐蝕問題。

3.對于中低壓儀表管路的連接，采用不銹鋼套管承插焊連接法（圖4）代替原有的對口焊接法，從技術上解決了對口焊接法有可能產(chǎn)生的管壁內(nèi)焊瘤問題，從而有效提高了測量準確性，有利于機組的經(jīng)濟和安全運行。

4.對于儀表管焊口周圍顏色發(fā)黑問題，采用鈍化膏鈍化處理法。經(jīng)鈍化處理后，焊口處光亮如新，很好解決了焊口與管子的色差問題。對于壓力較低的氣源管路，采用不銹鋼卡套連接法，并統(tǒng)一按V字形布置（圖5）。以上優(yōu)化措施有效提高了儀表管整體安裝工藝。

參考資料：

超超臨界機組熱工儀表管安裝工法適用范圍

《超超臨界機組熱工儀表管安裝工法》適用于單機額定容量為1000兆瓦及以下火力發(fā)電廠新建、擴建和改建工程中熱控儀表管路的安裝和檢修。對于單機額定容量大于1000兆瓦的火力發(fā)電機組，以及同類型的核電機組常規(guī)島部分，在熱控儀表管路的施工和檢修中，也可以參照執(zhí)行。包括：

1.用于測量壓力，差壓（流量、液位）的測量管路。

2.用于蒸汽、水、煙氣、氫氣等的取樣管路。

3.用于氣動單元組合儀表（包括氣動執(zhí)行機構）之間傳遞信號的信號管路。

4.用于氣動設備的氣源母管和支管。

5.用于儀表管路的防凍加熱的伴熱管路。

6.用于排放沖洗儀表管路介質(zhì)的排放管路。

7.用于冷卻測量設備的冷卻管路。

超超臨界機組熱工儀表管安裝工法工藝原理

《超超臨界機組熱工儀表管安裝工法》的工藝原理敘述如下：

1.熱控儀表管路中，測量管路直接用于信號傳遞，氣源管路為熱控儀表與設備提供動力或信號氣源，輔助管路包括伴熱、排污及冷卻管路等。

熱控儀表管路安裝包括取源閥門、導管、過程接頭、二次儀表及線路組成。管路安裝包括導管、管件接頭及儀表閥門的安裝，圖6為典型的蒸汽壓力測量管路系統(tǒng)示意圖，系統(tǒng)包括一次門（取源閥）和二次門（儀表閥）前后導管、二次門及排污門、排污裝置和排污管路等，一次門的安裝列在取源部件安裝范圍內(nèi)。

主管道內(nèi)的壓力（差壓）通過取源閥門、導管、過程接頭傳送至二次儀表（壓力表、變送器、壓力控制器、分析儀表等）用于就地顯示或轉(zhuǎn)換成模擬量信號及開關量信號通過線路傳輸至分散控制系統(tǒng)（DCS），再通過DCS系統(tǒng)處理后對現(xiàn)場設備進行控制和調(diào)節(jié)。

2.百萬機組熱控儀表管安裝工程量更加巨大，工期緊張。該工法在工程前期把儀表管安裝40%工作量在組合場內(nèi)預先完成。這有利于更合理安排計劃、壓縮高峰期。

3.該工法把傳統(tǒng)的導管單根或兩根固定法改變?yōu)檎殴潭ǚ?，使之提高整體固定強度。另外導管與支架之間包裹不銹鋼皮以消除碳腐蝕，見圖7.

4.該工法采用不銹鋼套管承插焊連接法，從技術上解決了對口焊接法有可能產(chǎn)生的管壁內(nèi)焊瘤問題，以消除影響測量準確性的因素。見圖8。

參考資料：

超超臨界機組熱工儀表管安裝工法施工工藝

• 工藝流程

《超超臨界機組熱工儀表管安裝工法》的施工工藝流程如下圖9所示。

• 操作要點

《超超臨界機組熱工儀表管安裝工法》的操作要點如下：

一、施工準備

1.施工所需的圖紙及施工作業(yè)指導書已通過審核，施工前的開工報告已辦理，且都以書面記錄形式存檔。

2.施工所需專業(yè)技術人員及施工人員已經(jīng)到位，并已經(jīng)相關技術、安全、質(zhì)量等方面的交底。

3.施工用電源已具備，現(xiàn)場具有照明，道路通暢，安全設施齊全。

4.熱控儀表管路安裝所需的機工具、量具及相關配件備齊。

5.設備材料已到貨，管接頭等外加工件已到位，所有的合金鋼部件及材料都經(jīng)過100%的材質(zhì)復核，并且均滿足設計和規(guī)范的要求。

6.有關機務設備及帶有熱控測點的管道安裝完畢，取源部件施工結束。

7.班組施工人員已熟悉相關圖紙，明確安裝工藝及質(zhì)量要求。

二、測點核對

儀表管路安裝前，根據(jù)熱控系統(tǒng)圖，確認測點安裝的數(shù)量及位置，施工中具體注意以下幾點：

1.取源測點一次閥安裝后，短管或者閥門上已掛設測點標識，但安裝前仍需對所有測點進行逐一核對。

2.根據(jù)熱控儀表導管清冊，對一次閥及閥后管子的規(guī)格進行確認，若存在異種口徑（內(nèi)徑偏差超過1毫米）接口連接，則盡快落實儀表管轉(zhuǎn)接頭的采購。

三、路徑選擇

根據(jù)保溫保護箱及儀表架的布置位置及箱內(nèi)、儀表架上的測點設計，對安裝附近區(qū)域測點再行統(tǒng)計整理，并結合現(xiàn)場實際，對少量需要調(diào)整布置位置的箱內(nèi)、儀表架上測點提出調(diào)整方案，經(jīng)設計確認后方可落實。

儀表管路應按設計規(guī)定的位置敷設，若設計未作規(guī)定或設計位置與現(xiàn)場實際情況有沖突時，可作二次設計，二次設計的原則應根據(jù)現(xiàn)場具體情況而定。

1.管路走向可根據(jù)現(xiàn)場實際情況選擇合理的敷設路徑，路徑必須滿足測量要求。

2.管路應盡量以最短的路徑進行敷設，并使彎頭最少，以減少測量的時滯，提高靈敏度，但對于蒸汽測量管路，為了使管內(nèi)有足夠的凝結水，管路不應太短

3.管路應盡量集中敷設，其線路一般應與主體結構相平行。

4.管路避免敷設在易受機械損傷、潮濕、有腐蝕介質(zhì)或有振動的場所，應敷設在不影響主體設備檢修，便于維護的位置。

5.管路敷設于地下及穿過平臺、隔板、墻壁時應加裝保護管（罩）

6.儀表閥門應選擇在便于檢修、操作的位置。

7.油管路嚴禁在熱體表面上部與其平行布置。與熱體相交叉時要與熱體表面保溫層隔開，其間距不應小于150毫米.

8.管路敷設時應與電纜保持至少200毫米的距離。

9.電控樓、集控樓和各類控制室內(nèi)嚴禁引入水蒸汽、油、氫氣等介質(zhì)的導壓管。

四、支架安裝

固定儀表管路的支架形式和尺寸應根據(jù)現(xiàn)場實際情況而定，常用帶孔角鋼、角鋼及槽鋼等來制作。管路支架的定位、找正與安裝，可按下列步驟進行：

1.按照管路敷設路徑要求，選擇合適的支架形式及固定方式。一般采用花角鐵作固定架，兩側(cè)加∟40毫米×4毫米的鍍鋅角鐵保護。

2.儀表管成排敷設時，兩管的間距應均勻且保證兩管中心距離為2D（D為導管外徑），根據(jù)儀表管的根數(shù)及管卡形式，計算出支架的寬度。

3.根據(jù)管路的坡度要求（差壓管路坡度應大于1:12，其他管路坡度應大于1:100）及傾斜方向，計算出支架各支撐點的高度。

4.根據(jù)計算的尺寸制作支架。

5.儀表管路的支架固定間距應均勻：水平敷設時為1.0~1.5米，垂直敷設時為1.5~2.0米，具體根據(jù)實際情況而定。

6.安裝支架時，應按選擇的路徑和計算好的支架高度，先裝好始末端與轉(zhuǎn)角處的支架，調(diào)整固定，然后在兩端的支架上拉線，再逐個地安裝中間的各支架。焊接時應先點焊，調(diào)整校正后再焊牢。

7.支架的固定，應注意：支架嚴禁焊接在合金鋼和高溫高壓的結構上。在不允許焊接的承壓容器、管道及需拆卸的設備上需要安裝支架時，應用U形螺栓、抱箍或其他方式固定。

8.若支架固定在磚墻或者混凝土上，則用膨脹螺栓先將鐵板固定在磚墻或者混凝土上，而后支架焊接在鐵板上。成排安裝的儀表管路支架應盡可能垂直安裝，可減少踩踏帶來的損害。

9.管路沿金屬結構安裝時，若結構上可以焊接，則支架直接焊接于結構上。

10.成排儀表管敷設時，考慮鋼柱與墻面的二次粉刷，儀表管宜與鋼柱或墻面保持100毫米以上的間隙。

11.埋地、穿越樓板、網(wǎng)格板及墻面的儀表管路需做好相應保護措施，一般采用保護管或者保護罩。

12.若儀表架為現(xiàn)場加工，則儀表架的高度一般為1250毫米，其中50毫米埋于最終地平下，實際有效高度為1200毫米，儀表架的制作示意圖可參閱圖10。儀表架上測點表計進線電纜采用100毫米×100毫米小橋架安裝。考慮大負荷機組運行參數(shù)相對較高，從安全的角度出發(fā)，涉及部分高溫高壓測點的儀表架應布置在遠離過道的位置。

13.對表計安裝在保溫保護箱內(nèi)的測點，排污閥安裝在保溫保護箱外，單獨制作儀表架固定，架子的制作可參閱圖10。排污閥架宜布置在箱體邊便于操作和維護的地方。

五、導管彎制

導管的彎制應根據(jù)不同的材質(zhì)及規(guī)格采用相應的彎制方法。對于ф16毫米及以下的常規(guī)金屬導管可采用冷彎，即用手動彎管器進行彎制，冷彎應不影響導管的化學性能且彎頭整齊一致。對于ф16毫米以上的常規(guī)金屬導管，一般采用液壓彎管機彎制。對于部分特殊材質(zhì)（如T91、P92等）金屬導管，則采用外加工熱彎。

金屬導管的彎曲半徑，應不小于其外徑的3倍，管壁上應無裂縫、過火、凹坑、皺褶等現(xiàn)象，管徑的橢圓度不應超過10%。

現(xiàn)場經(jīng)常使用的手動彎管器，有固定型和攜帶型兩種，可以購買成品也可自行加工，由于結構簡單，操作方便，因而使用最為廣泛。

圖11是固定型手動彎管器外形圖，它可固定在現(xiàn)場平臺、欄桿、架子等方便操作且周圍無障礙物的地方，這種彎管器適應于彎制ф14毫米、ф16毫米等導管。

圖12是攜帶型彎管器外形圖，使用時只需兩手分別控住兩手柄進行彎制，這種彎管器只適宜于彎制ф14毫米及以下的導管，管徑較大的導管使用這種彎管器較為費力。

圖13是微型手動彎管器外形圖，這種彎管器在工程上使用較少，適用于ф8毫米及以下金屬管路的彎制。這種彎管器使用方便，能克服大型彎管器不能滿足的弧度要求。

導管彎制的步驟如下：

1）將導管放置在平臺上進行調(diào)直。

2）選用彎管機的合適胎具（手動彎管器一般胎具大小固定）。

3）根據(jù)施工圖或者現(xiàn)場實際測量，在導管上劃出起弧點。

4）將已劃線的導管放入彎管機（器），使導管的起弧點對準彎管機（器）的起弧點（此點可先行計算，并結合實踐取得），然后擰緊夾具。

5）液壓彎管機啟動電機或開始手壓，手動彎管器扳動手柄彎制導管，手柄用力時應均勻，速度緩慢，當彎曲角度大于所需角度1°~2°時停止（實際角度按經(jīng)驗判斷）。

6）將彎管機（器）退回至起點，測量導管彎曲度，合格后松開夾具，取出導管。

六、管路敷設

1.管路敷設一般規(guī)定

儀表管路的敷設，必須嚴格按照熱控導管清冊內(nèi)設計的儀表管路規(guī)格及材質(zhì)安裝，同時須考慮主設備及管道的熱膨脹，盡量避免敷設在膨脹體上，以保證管路不受損傷。若在膨脹體上裝設取源點時，其引出管需加補償裝置，如“Ω”形膨脹彎頭等。此外，對某些特殊介質(zhì)或者重要信號（如氫、油、酸堿、凝汽器真空及爐膛負壓等）的管路敷設，建議選用焊接式儀表閥；對過程安裝的儀表管和管路接口，需做好臨時封口工作。

管路固定支架安裝好后，敷設線路（支架走向）應能滿足管路敷設的一般規(guī)定：

1）氣體及負壓測量儀表管路

氣體及負壓測量管路主要是指鍋爐風壓管路、風粉管路、凝汽器真空、氫氣等測量管路。管路安裝坡度及傾斜方向主要考慮管內(nèi)的凝結液能自動排回主管道或設備內(nèi)，因此測量儀表的安裝位置一般應高于測點，即管路向上敷設。如果儀表低于測點，則須在最低點加裝排污門，但對爐膛負壓、凝汽器真空等重要參數(shù)的測量，儀表安裝位置必須高于測點，不允許加裝排污門。

測量氣體及負壓的常規(guī)管路，若由于現(xiàn)場原因無法實現(xiàn)管路全程向上敷設，則由測點引出時，先向上引出高度不小于600毫米的管段，連接頭的內(nèi)徑不應小于管路內(nèi)徑，以保證環(huán)境溫度變化析出的水分和塵埃能返回主設備，減少管路積水和避免堵塞。

2）液體測量管路

液體測量管路主要包括水、油、酸堿系統(tǒng)測量管路。管路安裝坡度及傾斜方向主要考慮測量導管內(nèi)的空氣能自動導入主設備內(nèi)，因此要求測量儀表一般低于測點位置布置，即管路向下敷設。如因客觀原因測量管路向上敷設，則應在管路最高點加裝排氣門。但對油系統(tǒng)及酸堿測量管路測點除外。

流量測量管路一般向下敷設，如圖14（a）所示，如確需向上敷設，當測量管路由節(jié)流裝置引出時，應先垂直向下敷設一段后（不小于500毫米）再向上接至儀表，并在最高點加裝排氣門，如圖14（b）所示。

液位測量的管路必須向下敷設，并加裝排污門。

3）蒸汽測量管路

蒸汽測量管路的敷設與液體測量管路基本相同，為了保證蒸汽的快速凝結，一次門前和門后的管路應保證足夠的長度。

4）氣源及信號管路的敷設

氣源及信號管路的安裝坡度及傾斜方向雖沒有測量管路那樣要求嚴格，但安裝時也應考慮管內(nèi)的凝結水能自動排出。如受環(huán)境條件限制，則在總管最低點加裝排污門。信號管路壓力較低，為了減少信號遲滯，管路不宜太長。采用軟管的氣源或信號管路應敷設在線槽或者保護管內(nèi)，并保持導管平直不受拉力。

2.管路連接

電廠熱控儀表管路多為金屬小管，公稱通徑在ф4~ф40毫米之間，管路一般采用鎢極氬弧焊連接，對于設備檢修需經(jīng)常拆卸的部位可采用卡套式管接頭、壓墊式管接頭、脹圈式管接頭和法蘭連接等方式。

氬弧焊連接：

超臨界機組儀表管路中的焊接連接，以采用氬弧焊的方式為主，必須由專業(yè)合格焊工進行施焊，根據(jù)儀表管路材質(zhì)，正確選擇焊絲。對于超超臨界大負荷機組特殊材質(zhì)（如TP316H、T91、P92等）儀表管路焊接，同樣采用氬弧焊方式。

儀表管焊接時，可按以下工藝步驟進行：

1）焊接及熱處理要遵循相關焊接工藝規(guī)定特殊材質(zhì)儀表管路焊接后，需及時進行焊縫光譜、PT及拍片工作，以確保焊口質(zhì)量合格，焊絲的選用可參閱表1。

2）儀表管路的焊接，一般有承插焊圖15和對焊圖16兩種形式，承插焊一般用于公稱通徑在ф16毫米及以下的儀表管路上，或者是公稱通徑在ф40毫米以下，但壓力相對較低的管路上（如氣源管路等）。對焊常用于高壓測點的儀表管路上，以增加強度，一般用于公稱通徑在ф16毫米以上，且管壁厚度大于3毫米的儀表管路。

3）管路焊接前，由儀表管安裝鉗工完成儀表管的下料、去毛刺及對口，焊工對已完成對口的儀表管進行對稱點焊，待校直后方可滿焊。

4）不同規(guī)格的儀表導管對口焊接時，其直徑相差不得超過2毫米，內(nèi)徑偏差不得超過1毫米，否則應采用異徑轉(zhuǎn)換接頭。

5）高壓儀表管路上若需要分支時，應采用相應材質(zhì)及壓力等級的三通接頭焊接過渡，不得在導管上直接開孔焊接。

6）焊接式儀表閥在焊接時，閥芯應處于中間狀態(tài)?？ㄌ资焦芙宇^連接：

卡套式管接頭的連接，主要用于不銹鋼儀表導管的連接，它利用卡套的刃口卡住并切入無縫鋼管起到密封的作用，卡套的接頭如圖17所示。高溫高壓系統(tǒng)的測量導管不提倡用卡套式接頭連接?？ㄌ资浇宇^的性能質(zhì)量除了與材料、制造精確度、導管的橢圓度等有關外，還與裝配的質(zhì)量有重要關系。其裝配方法如下：

1）卡套式管接頭連接導管時，必須保證儀表導管光滑、無橢圓度現(xiàn)象。

2）根據(jù)安裝情況，按需要的長度切斷（或鋸切）管子，其切面與管子的中心線的垂直度誤差不得大于管子外徑公差之半。

3）除去儀表管端的毛刺、金屬屑及污垢。

4）如有必要（一般不需要），在卡套式接頭的卡套刃口、螺紋及接觸部位涂以少量的潤滑油。而后按順序?qū)⒙菽浮㈦p卡套套在儀表管上（注意卡套方向不能搞錯），再將管子插入接頭體內(nèi)錐孔底并放正卡套，用手旋入螺母至緊固后，再用工具旋緊螺母

5）初次旋緊后，可拆下螺母檢查卡套與管子咬合的情況。若做剖面檢驗，其切入情況應如圖18所示，卡套的刃口必須咬進鋼管表層，其尾部沿徑向收縮，應抱住被連接的管子，允許卡套在管子上稍轉(zhuǎn)動，但不得松脫或徑向移動，否則，應再緊固。

壓墊式管接頭連接：

壓墊式管接頭連接的形式及零件制作見圖19和表2。

使用壓墊式管接頭進行導管與導管或者導管與儀表、設備連接時，可按下列步驟進行：

1）把接管嘴穿入鎖母孔中，接管嘴在孔中應呈自由狀態(tài)。

2）把帶有接管嘴的鎖母擰入接頭座或儀表或閥門的螺紋上，接管嘴與接頭座間應留有密封墊的間隙，然后將接管嘴與導管對口、找正，用氬弧焊對稱點焊。

3）再次找正后，卸下接頭進行焊接。切忌在沒卸下接頭的情況下直接施焊，以避免因焊接高溫傳導而損壞儀表設備的內(nèi)部元件。

4）正式安裝接頭時，結合平面內(nèi)應加厚度為2~3毫米的密封墊圈，其表面應光滑（齒形墊除外）內(nèi)徑應比接頭內(nèi)徑大0.5毫米左右，外徑則應小于接頭外徑約0.5毫米，然后擰入接頭，用扳手擰緊。

5）接至儀表設備時，接頭必須對準，不應強行擰入而產(chǎn)生附加機械應力。

脹圈式管接頭連接：

主要用于氣源及信號管路（如銅管和尼龍管）的連接。它利用銅脹圈作密封件來連接銅管或尼龍管。圖20為連接銅管的脹圈式管接頭。

脹圈式管接頭的安裝方法與卡套式管接頭基本相似，起密封連接作用的是脹圈。當螺母緊壓脹圈時，脹圈產(chǎn)生形變，脹圈內(nèi)表面緊壓在管子上，而脹圈腰鼓處被緊壓在接頭體內(nèi)。接頭在安裝時須檢查脹圈，脹圈應飽滿、厚薄均勻無變形。

連管節(jié)螺紋連接：

導管使用如圖21所示的連管節(jié)連接時，兩個被連接導管管端的螺紋長度不應超過所用連管節(jié)長度的1/2，連接方法可按下列步驟（以四氟乙烯密封帶密封為例）：

1）用圓銼除去管端螺紋第一道絲扣上的棱角與毛刺。

2）將四氟乙烯密封帶纏于管子螺紋上，需避免將四氟乙烯密封帶纏于第一道絲扣上，以防止進入管內(nèi)，四氟乙烯密封帶纏繞方向與連管節(jié)擰緊方向一致。

3）用管子鉗將連管節(jié)擰到一根被連導管管端上，并擰緊。

4）用相同方法將另一根導管的管端纏上四氟乙烯密封帶并擰人連管節(jié)中緊固。

法蘭連接：

在儀表管路中，法蘭連接一般用于低壓大口徑管路的連接，或者是襯膠管與金屬管路的連接，常用的結構形式為凸面板式平焊鋼制管法蘭，其外形如圖22。

1）檢查法蘭結合平面和水線凹槽是否平整光滑，有無傷痕與裂紋等缺陷，如缺陷不大時，可進行研磨。

2）焊接前應清理法蘭和導管的焊接坡口，然后仔細找正，點焊二三點，待復驗無誤后進行焊接。

3）密封墊圈的內(nèi)外邊緣與兩個平面上均應無毛刺和傷痕，墊圈所選材質(zhì)及尺寸應符合相關規(guī)定，墊圈裝入后應進行找正，使其中心與法蘭中心相吻合。

4）兩法蘭平面必須平行，兩側(cè)儀表管路中心應在同一軸線上，法蘭螺絲孔應對正，不得強行對口。

此外，中國之外進口的儀表設備，如變送器，氣動閥等，與導管之間的連接，多采用國際通用的NPT接頭件。NPT接頭與導管連接的一側(cè)一般采用卡套式或脹圈結構，與設備連接側(cè)的接頭是錐形NPT螺紋。NPT卡套式管接頭安裝時，一般在NPT螺紋上纏繞四氟乙烯密封帶，上緊即可，可不加裝墊圈，圖為23為NPT卡套式管接頭結構。

在導管需要進行焊接時特別需要注意：

1）所有導管焊接采用手工全氬弧焊焊接方式。

2）導管需要分支時，應采用與導管同材質(zhì)的三通，不得在導管上直接開孔焊接。

3）相同直徑管子的對口焊接，不應有錯口現(xiàn)象。

4）中低壓導管采用不銹鋼套管承插焊連接方式焊接，并進行著色探傷。套管按V字形排列。

5）高壓導管采用對口焊接連接方式焊接，對口時兩管間留有1.5毫米間隙，焊后進行拍片探傷。

6）ф8、ф10氣源支管采用不銹鋼中間卡套接頭連接方式連接，接頭按V字形排列。

7）T91或T92同材質(zhì)導管焊接時先預熱至150℃左右再焊接，焊接后必須熱處理。

8）T91或T92導管與不銹鋼導管焊接時，應采用鎳基焊絲焊接，焊前焊后不需熱處理。

3.儀表管路固定

儀表管路的固定，可選用可拆卸的卡子用螺母固定在已安裝的支架上。成排敷設時，兩導管間的凈距離應保持均勻，且保證兩管中心距離為2D（D為導管外徑）。

卡子的形式與尺寸根據(jù)導管的直徑來決定，有單孔雙管卡、單孔單管卡、雙孔單管卡與U形管卡等幾種形式，如圖24所示，一般使用以U形管卡為主。

在儀表管路固定時，考慮儀表導管與固定支架一般屬不同材質(zhì)，不銹鋼管路安裝時，為防止碳離子滲透到不銹鋼內(nèi)使得不銹鋼材質(zhì)性能發(fā)生變化，造成金屬電化腐蝕，需在導管與卡子之間加裝薄皮不銹鋼片，不銹鋼片寬度為50毫米，厚度為0.02~0.1毫米。安裝時，將不銹鋼片剪成長條，包裹于儀表導管上，再用U形管卡卡住不銹鋼皮，固定于管路支架（一般為∟40毫米×4毫米鍍鋅帶孔角鐵）上，要求管路表面與支架無直接接觸。

成排導管采用多孔多管儀表管壓板固定在支架上，成排敷設的導管間距應均勻（圖25）。

4.儀表閥安裝

熱控儀表管路上安裝的儀表閥，主要包括測點二次閥（含平衡閥）和排污閥，通常布置于儀表架上，閥門成排安裝時，相互間有一定的距離，以便操作和檢修。閥門的安裝方向（進出口）與介質(zhì)流動方向一致，按閥體上箭頭標示的方向安裝如果沒有標識，可按照閥座內(nèi)“低進高出”的原則確認，閥門在焊接前，閥芯應處于中間狀態(tài)。

二次門、排污門的安裝原則：

1）汽、水、油等介質(zhì)的壓力（差壓）測量儀表或變送器前應裝設二次門。

2）測量蒸汽或水的壓力，為了沖洗管路、定期排污需要，應裝設排污門，油系統(tǒng)的儀表管路不允許加裝排污門。

3）爐膛負壓、凝汽器真空等重要參數(shù)的測量，儀表安裝位置高于測點，不允許加裝排污門。

4）差壓、流量等測點儀表二次閥和平衡閥可用儀表三閥組代替安裝。

5）在設置排污閥的地方，必須配套安裝排污裝置。

施工完畢的儀表管路，其二次閥及排污閥上應掛有標明編號與對應測點名稱的臨時標志牌，并做好管路的自檢工作，特別是對差壓、流量等測點，管路高低壓側(cè)連接必須正確。

七、排污裝置安裝

從排污門排出的汽水及臟物，由保溫保護箱或儀表架上的排污裝置收集并經(jīng)排污管路排放到指定位置或地溝。排污裝置的制作大小應滿足污水排放時不致飛濺的要求，排污管路的大小視排污量的多少或者變送器集中布置的多少而定，一般不會同時排污，因此常選用一寸的鍍鋅管或碳鋼管作排污管。排污管的布置，爐側(cè)可通過鋼架、平臺等集中排至落水管或雨水槽內(nèi)，機側(cè)可就近排至地溝。圖26為以前常用的鍍鋅管排污裝置，而圖27為該工法所用的方形水槽排污裝置。

用方形水槽做排污裝置時，一般選用100毫米×100毫米（厚度一般為2~3毫米）的方型鋼管作為基本材料，同樣根據(jù)變送器支架的寬度確定方型鋼管長度，用8=3毫米的鋼板將方鋼兩頭封死。然后在方型鋼管上割除40毫米鋼板，用∟40毫米×4毫米的角鐵回補以裝設活動蓋板。角鐵一側(cè)與方型鋼管的連接采用兩片合頁用鉚釘固定，另一側(cè)可在角鐵上加設手柄。根據(jù)方型鋼管的長度可分幾段裝設活動蓋板，加工完成后的排污裝置可用點焊固定于變送器支架排污閥下方，根據(jù)排污閥的位置在方型鋼管上開孔，而后排污管路一頭與排污閥連接，一頭伸入排污孔內(nèi)20毫米。

此種方案制作、安裝雖相對復雜，但具有較強的實用性。沖洗排污時可打開蓋板觀察，不沖時放下蓋板，防止雜物進入。另外，該排污裝置可清楚了解每根儀表管路的排污，特別是排污閥的內(nèi)漏情況，為機組試運行期間進行表計投用和閥門內(nèi)漏檢查創(chuàng)造了條件。

八、嚴密性試驗

儀表管路安裝完畢后，在管路做防腐與防凍之前，按表3上的試驗標準對儀表管路進行嚴密性試驗。

1.被測介質(zhì)為液體或蒸汽的管路嚴密性試驗

試驗應盡量隨同主設備一起進行，因此須在主設備水壓試驗前作好一切準備工作，在主設備穩(wěn)壓之后，再進行儀表管路的嚴密性試驗，待壓力升至試驗壓力并保持5分鐘，檢查管路各處有無滲漏現(xiàn)象。

2.被測介質(zhì)為氣體的管路嚴密性試驗

被測介質(zhì)為氣體的管路嚴密性試驗，應單獨進行嚴密性氣壓試驗，其步驟如下：

1）卸開測點取壓裝置的可卸接頭，用0.1~0.15兆帕壓縮空氣或氮氣從儀表側(cè)吹洗管路，檢查管路應暢通，無滲漏，管路的始端和終端位號正確。

2）在導管的儀表側(cè)，用乳膠管接至三通，三通的另兩端分別用乳膠管與壓縮空氣管和壓力表相連接，壓縮空氣壓力由進氣的閥門和通大氣的閥門調(diào)節(jié)。

3）用手捏住乳膠管，穩(wěn)壓5分鐘，觀看壓力表的壓力下降值應符合要求。若嚴密性試驗不合格，再用壓縮空氣吹管，沿管路尋找泄漏點，一般可在導管連接處和各接頭處涂上肥皂水，如有肥皂泡形成，即說明不嚴密，需要消缺。這樣，重復試驗，直到合格為止。

4）氣壓試驗合格后，取下可卸下接頭處的膠皮，恢復管路。

九、設備的掛牌

1.施工完畢的管路兩端，應掛有標明儀表編號、名稱和用途的標示牌。

2.標示牌統(tǒng)一掛設于閥門后100毫米處，保溫管路掛設于閥門手柄處。

3.標示牌統(tǒng)一采用電腦打印牌，字跡清晰。

1.《超超臨界機組熱工儀表管安裝工法》所需材料（表4）。

2.《超超臨界機組熱工儀表管安裝工法》所需機具設備（表5）。

參考資料：

《超超臨界機組熱工儀表管安裝工法》的質(zhì)量控制要求如下：

一、質(zhì)量控制標準

1.《電力建設施工質(zhì)量驗收及評價規(guī)程》DLT 5210.4-2009第4部分：熱控儀表及控制裝置。

2.《火電施工質(zhì)量檢驗及評定標準（焊接篇）》1996版。

二、熱控儀表管安裝驗收及評價標準具體見表6和表7。

參考資料：

采用《超超臨界機組熱工儀表管安裝工法》施工時，除應執(zhí)行國家、地方的各項安全施工的規(guī)定外，尚應遵守注意下列事項：

1.施工前編制專項安全技術措施，開展項目危險源辯識、施工安全風險評價、風險預防和控制，

確保施工過程安全。

2.施工前必須進行安全技術交底，并做好相應的記錄，無安全措施和未交底的項目嚴禁施工，施工任務單必須由安全員簽證。

3.進入施工現(xiàn)場，一定要戴安全帽，扣好帽帶高空作業(yè)要系好安全帶并在牢固處扣好帶扣。嚴禁穿拖鞋、涼鞋、高跟鞋或帶釘鞋，嚴禁酒后進入施工現(xiàn)場。

4.在高處作業(yè)時需搭設腳手架，避免在臨拋設備上作業(yè)。施工現(xiàn)場的腳手架，必須提出申請，并由專人定期檢查，檢查合格后，掛好標識牌方可使用。

5.電動工具使用前，應進行電氣及機械檢查。電動工具使用后，應切斷電源。使用臺鉆，不得帶手套，防止絞傷。電動工器具定期送有關部門檢查。

6.高空作業(yè)要做好工具及材料的保險措施，以防墜下傷人，損壞設備。

7.高處作業(yè)區(qū)周圍的孔洞、溝道等應設蓋板、安全網(wǎng)或圍欄。

8.高處作業(yè)人員應配帶工具袋，較大的工具應系保險繩；傳遞物品時，嚴禁拋接。

9.在焊接、切割地點周圍5米范圍內(nèi)，應清除易燃易爆物品；應有防止金屬飛濺引起火災的措施，并應防止灼傷。

10.乙炔皮管的接頭，應用夾頭夾緊，及時去除乙炔皮管的破損部分，及時更換乙炔管道上泄漏的小閥門。氣瓶不得倒置、暴曬，使用的氣瓶必須綁扎牢固。

《超超臨界機組熱工儀表管安裝工法》的環(huán)保措施如下：

1.在施工過程，嚴格遵守公司職業(yè)安全衛(wèi)生和環(huán)境管理方針，始終堅持“全第一，預防為主”的安全生產(chǎn)方針和“預防為主、綜合治理”的環(huán)境保護原則，對施工活動中的高處作業(yè)、交叉作業(yè)、明火作業(yè)、對產(chǎn)生的施工垃圾等環(huán)境因素作為主要管理重點，創(chuàng)造良好的安全、文明施工環(huán)境。

2.施工時，要把噪聲控制到最小，嚴禁在施工區(qū)域惡意敲打制造噪聲。

3.施工場所應保持整潔，垃圾、廢料應及時清除，做到“工完、料盡、場地清”，堅持文明施工。

4.施工時產(chǎn)生的垃圾要進行分類投放，應及時回收并放在規(guī)定場地。

5.電焊條頭及其他廢料回收，及控制歸放。熔敷后剩下的焊條頭不可亂扔，以防止火警事故及燙傷他人。收工時帶回工具間，交焊材保管員清點，記錄下數(shù)目后置于焊條頭專用筒內(nèi)做到文明施工。

《超超臨界機組熱工儀表管安裝工法》的效益分析是：

1.《超超臨界機組熱工儀表管安裝工法》對超臨界機組儀表管路的安裝工藝和方法作了全面闡述，能有效指導施工人員正確施工。通過上海外高橋三期（2×1000兆瓦）2臺機組、華能玉環(huán)電廠一期工程1號機組和二期工程3號機組（4×1000兆瓦）2臺機組以及上海漕涇電廠（2×1000兆瓦中1號機）1臺機組共計5臺機組的應用實踐，提高施工效率達10%左右，經(jīng)測算每臺1000兆瓦以上機組，按平均28500米/每臺機儀表管計算可節(jié)約人工費和材料等費用共計26萬元，已產(chǎn)生直接效益26×6=156萬元。截至2009年，公司年均投產(chǎn)機組15臺，可產(chǎn)生直接效益約15×26=390萬元/每年。

2.《超超臨界機組熱工儀表管安裝工法》在工程施工前期，熱控安裝基本處于低峰期時，采用在組合場進行儀表管的預組合配置方法。合理地避開了熱控安裝高峰期，減輕了高峰期對勞動力的壓力，縮短了整個施工期，能較好的確保工程進度。

3.《超超臨界機組熱工儀表管安裝工法》采用了較多新工藝，如不銹鋼套管承插焊連接法、多孔多管儀表管壓板固定法、焊口鈍化膏鈍化處理法、導管與支架間不銹鋼皮隔離法、不銹鋼卡套V字形連接法等。這些新工藝的應用，使熱控儀表管安裝得規(guī)范、標準、合理、美觀。

注：施工費用以2009-2010年施工材料價格計算

《超超臨界機組熱工儀表管安裝工法》的應用實例如下：

• 實例1：外高橋三期2×1000兆瓦超超臨界機組安裝

1.工程概況

外高橋電廠三期工程為兩臺超超臨界單機容量1000兆瓦燃煤機組。該工程的主要設備：鍋爐主機設備、汽機主機設備和發(fā)電機主機設備，以上是中國國內(nèi)首臺自行設計與制造的百萬等級塔式鍋爐燃煤機組。

2.施工情況

該工程單臺機組儀表管路安裝總量為2800米左右（不包括銅纜），鍋爐房共設置保溫保護箱81只，排污閥支架18只，汽機房共設置儀表架24只。

在儀表管路的敷設上，嚴格按照熱控導管清冊內(nèi)設計的要求進行敷設，并根據(jù)管路材質(zhì)，正確選擇焊絲。采用該工法指導施工后，使該工程的儀表管路安裝質(zhì)量和工藝有了較大改進。合理、規(guī)范的儀表管路支架制作安裝，提高了工作的效率，方便了后續(xù)儀表管路的敷設。方型鋼管制作的儀表架排污裝置，可清楚地觀察儀表管路排污和排污閥的內(nèi)漏情況，具有較高的實用性，為表計的正確投用及2009年后電廠的維護、檢修提供了方便。

• 實例2：華能玉環(huán)電廠一期工程1號機組、二期工程3號機組（4×1000兆瓦）儀表管路安裝

1.工程概況

華能玉環(huán)電廠一、二期工程是由華能國際電力股份有限公司投資建設的4×1000兆瓦超超臨界百萬機組，也是中國首臺超超臨界百萬機組所在地，公司負責1號、3號機兩臺機組的工程建設。

2.施工情況

華能玉環(huán)電廠單臺機組儀表管路安裝總量25000米左右（不包括銅纜），鍋爐房共設置保溫保護箱64只，排污閥支架6只，汽機房共設置儀表架48只。

對表計安裝在保溫保護箱內(nèi)的測點，排污閥安裝在保溫保護箱外，單獨制作儀表架固定，排污閥架宜布置在箱體邊便于操作和維護的地方。在排污裝置的制作上，施工單位一改以往選用鍍鋅管制作的方法，采用方形水槽制作排污裝置，可清楚了解每根儀表管路的排污與排污閥的內(nèi)漏情況。

采用該工法指導施工后，使華能玉環(huán)電廠3號機組的儀表管路安裝質(zhì)量和工藝有了較大改進。合理、規(guī)范的儀表管路支架制作安裝，提高了工作的效率，方便了后續(xù)儀表管路的敷設。方型鋼管制作的儀表架排污裝置，可清楚的觀察儀表管路排污和排污閥的內(nèi)漏情況，具有較高的實用性，為表計的正確投用及2009年后電廠的維護、檢修提供了方便。

• 實例3：漕涇2×1000兆瓦超超臨界機組（1號機組）安裝

1.工程概況

上海漕涇電廠為中電投首臺百萬機組，作為該集團標桿工程，從一開始就提出了高標準、嚴要求。熱工儀表管路的工程范圍包括主廠房各系統(tǒng)的壓力、流量、液位等測點的引出管路。

2.施工情況

該臺機組額定主汽門前壓力26.25兆帕，主汽門前溫度600℃。再熱主汽門前壓力5.56兆帕，再熱主汽門前溫度600℃。因其壓力及溫度高，故高溫高壓部分熱控儀表管設計一次門前采用進口ASTM A355 P92一次門后采用ASTM A213 TP316H不銹鋼管道。其中主蒸汽及主給水采用ASTM A355 P92和TP316H 18×4.5不銹鋼管道，共4600米。再熱蒸汽采用TP316H 16×3.2不銹鋼管道，共1800米。再熱減溫水采用1Cr18NiTi 16×3不銹鋼管道，共1200米。中低壓管路采用1Cr18NiTi 14×2不銹鋼管道12100米，各類儀表管共計22000米。

在施工前期，施工單位對樣板間的制作就提出了高標準的要求，提出精品工程要依靠嚴格的工法來保證。重視該工法的實施，從而保證了在有限的時間里提前策劃，提前準備，提前施工，從源頭上節(jié)約時間，保證質(zhì)量。精處理熱控制作與安裝區(qū)域見圖28。

2011年9月，中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設部發(fā)布《關于公布2009-2010年度國家級工法的通知》建質(zhì)[2011]154號，《超超臨界機組熱工儀表管安裝工法》被評定為2009-2010年度國家二級工法。 2100433B

《超超臨界火電機組熱工控制技術》是論述火力發(fā)電廠1000MW超超臨界機組熱工控制系統(tǒng)的技術專著。

《超超臨界火電機組熱工控制技術》以目前國內(nèi)兩種典型的1000MW超超臨界機組熱工控制系統(tǒng)為例，對超超臨界機組熱控系統(tǒng)進行了全面深入的分析，包括協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)、燃燒控制系統(tǒng)、汽溫控制系統(tǒng)、給水控制系統(tǒng)、啟動及旁路控制系統(tǒng)、輔助控制系統(tǒng)、爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)、順序控制系統(tǒng)。并對這些控制系統(tǒng)的控制組態(tài)SAMA圖、控制策略進行了分析與說明。

前言

第一章 超超臨界機組控制系統(tǒng)概述

第一節(jié) 超超臨界機組的特點及控制要求

第二節(jié) 超超臨界機組的控制系統(tǒng)

第三節(jié) 超超臨界機組采用的控制策略

第四節(jié) 超超臨界機組控制系統(tǒng)的性能指標

第二章 協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)

第一節(jié) 概述

第二節(jié) 負荷指令控制回路

第三節(jié) 超超臨界單元機組的對象特性

第四節(jié) 超超臨界單元機組協(xié)調(diào)控制

第五節(jié) 超超臨界機組典型的負荷控制系統(tǒng)特點

第六節(jié) 超超臨界單元機組負荷控制系統(tǒng)實例

第三章 燃燒控制系統(tǒng)

第一節(jié) 概述

第二節(jié) 超超臨界機組燃燒控制系統(tǒng)

第三節(jié) 燃燒控制系統(tǒng)的動態(tài)特性

第四節(jié) 水燃比控制實例

第五節(jié) 燃料控制系統(tǒng)實例

第六節(jié) 風量控制系統(tǒng)實例

第七節(jié) 爐膛壓力控制系統(tǒng)實例

第四章 給水控制系統(tǒng)

第一節(jié) 給水控制系統(tǒng)組成與任務

第二節(jié) 給水控制系統(tǒng)對象動態(tài)特性

第三節(jié) 給水控制系統(tǒng)實例

第五章 汽溫控制系統(tǒng)

第一節(jié) 主蒸汽溫度對象的動態(tài)特性

第二節(jié) 主蒸汽溫度控制系統(tǒng)實例

第三節(jié) 再熱汽溫的控制方式

第四節(jié) 再熱汽溫控制系統(tǒng)實例

第六章 旁路控制系統(tǒng)

第一節(jié) 旁路啟動系統(tǒng)

第二節(jié) 旁路控制系統(tǒng)

第七章 輔助控制系統(tǒng)

第一節(jié) 高／低壓加熱器控制系統(tǒng)實例

第二節(jié) 除氧器控制系統(tǒng)實例

第三節(jié) 凝汽器控制系統(tǒng)實例

第八章 爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)

第一節(jié) 概述

第二節(jié) 鍋爐爐膛爆燃

第三節(jié) 爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)相關設備簡介

第四節(jié) 爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)公用邏輯實例

第五節(jié) 鍋爐保護系統(tǒng)的運行

第九章 順序控制系統(tǒng)

第一節(jié) 概述

第二節(jié) 機組級順序控制系統(tǒng)

第三節(jié) 鍋爐風煙系統(tǒng)順序控制

第四節(jié) 高壓加熱器系統(tǒng)順序控制

第五節(jié) 電動給水泵順序控制

參考文獻

在超臨界與超超臨界狀態(tài)，水由液態(tài)直接成為汽態(tài)，即由濕蒸汽直接成為過熱蒸汽、飽和蒸汽，熱效率較高，因此超超臨界機組具有煤耗低、環(huán)保性能好、技術含量高的特點，機組熱效率能夠達到45%左右。節(jié)煤是超超臨界技術的最大優(yōu)勢，它比國內(nèi)現(xiàn)有最先進的超臨界機組的熱效率提高2%到3%。以熱效率提高1%計算，對一臺30萬千瓦的火電機組來說，一年就可以節(jié)約6000噸優(yōu)質(zhì)煤。超超臨界機組發(fā)展的方向是在保持其可用率、可靠性、運行靈活性和機組壽命等的同時，進一步提高蒸汽參數(shù)，從而獲得更高的效率和環(huán)保性能 。