湯世琦,王 杉,劉萬中
中國石油天然氣第六建設(shè)有限公司,廣西桂林 541004
在火力發(fā)電廠的鍋爐建設(shè)過程中,熱工儀表的管路敷設(shè)是不容忽視的施工難點,在立體鍋爐框架內(nèi),壓力測點分布在爐前、爐后、爐頂?shù)雀鱾€區(qū)域,在滿足測量要求的情況下,往往將變送器集中布置在便于檢修的平臺,方便生產(chǎn)操作和巡檢,這樣的布置有利于對鍋爐各部位的有效性監(jiān)控和及時維修。因此各測點變送器的合理布置、儀表管路的集中敷設(shè)就加大了施工難度,不論在外觀布局還是焊接質(zhì)量上都需全面加強。以往的施工中,管路敷設(shè)對于工人技能水平的依賴性過強,造成現(xiàn)場敷設(shè)的管路質(zhì)量參差不齊,施工速度也因人而異,不利于質(zhì)量及進度控制。為此,本文結(jié)合在中國石油吉林石化新建2#鍋爐項目建設(shè)中的經(jīng)驗體會,介紹運用CAD繪圖來指導(dǎo)管路的集中鋪設(shè)作業(yè)、改進施工作業(yè)的方法,使管路敷設(shè)標準化,使其可復(fù)制可控制。
基于系統(tǒng)圖、流程圖內(nèi)各壓力、差壓測點的位置,根據(jù)規(guī)范選取統(tǒng)一的、符合要求的、便于操作的變送器安裝位置,要求壓力測量管路小于150 m,微壓、真空測量管路小于100 m,水位、流量測量管路小于50 m,根據(jù)平臺尺寸及通行要求將變送器整體支架位置標注在平臺圖上,與其他專業(yè)核對確認位置無沖突無影響。為保證管路敷設(shè)的科學性,避免無謂的交叉,要統(tǒng)籌所有集中安裝變送器的管路走向,將變送器排序布置,最后確認變送器平面位置(見圖1)。
經(jīng)過對變送器位置、排布順序的確認后,需要對變送器前端集中敷設(shè)的這部分管路進行樣式設(shè)計,不同的敷設(shè)樣式或不同的整體布局直接決定著管路的外觀質(zhì)量,同樣,清晰的管路敷設(shè)更有利于生產(chǎn)后的有效觀察和高效檢修。
圖1 變送器平面位置
設(shè)計時采用CAD繪圖軟件,繪制變送器、保護箱、導(dǎo)壓管、管配件及支吊架等整體效果圖。首先,根據(jù)到貨的變送器型號,平、立兩種安裝形式以及保護箱尺寸與車間操作工進行探討,確定最佳操作高度和變送器支架的制作尺寸、標高,進而確定管路匯集后支吊架標高。結(jié)合支架尺寸和標高,根據(jù)上文確定的變送器的平面位置圖、平臺尺寸圖紙,合理分配變送器安裝間距、管路安裝間距,確認間距是否便于焊接、安裝管配件等,合理的安裝間距可以提高焊接、安裝效率,且科學美觀。由于管卡為標準件,所以匯集后的管路間距固定為35 mm。在間距和標高都確定后再進行繪圖,可以繪制多種樣式,繪制每種效果圖后與建設(shè)單位、監(jiān)理單位共同探討確認。大多集中敷設(shè)管路采用扇形或直角形,本項目采用了扇形樣式(見圖2)。需要注意的是確認的安裝方法、管路的距離、彎曲半徑等均要符合設(shè)計及規(guī)范要求。
最終,經(jīng)過各方確認后的扇形布置樣式將作為統(tǒng)一的外觀質(zhì)量標準,將變送器安裝、管路集中敷設(shè)的外觀樣式標準化,用于本項目所有的管路集中敷設(shè)中,提高了技術(shù)準備效率,外觀質(zhì)量有了保證。
圖2 集中敷設(shè)管路效果
在整體效果圖的基礎(chǔ)上將變送器、反吹箱、導(dǎo)壓管、管配件及支架全部繪制在圖內(nèi),轉(zhuǎn)化為安裝圖。鍋爐變送器一般分為壓力變送器和差壓變送器兩種,采用單管路或雙管路測量。為了使整體管路間距保持一致,差壓變送器左右間隔300 mm;壓力變送器分層布置,左右間隔150 mm、上下間隔250 mm。在這樣的布置(見圖3)下所有變送器的管路間距均為150 mm,排列整齊且便于操作,兩層支架的標高分別為1 200 mm和950 mm。
圖3 變送器安裝圖
反吹箱管路間距統(tǒng)一為150 mm,分上、下兩層布置,下層數(shù)量比上層多一個時,較為美觀(反吹箱數(shù)量為單數(shù)),且整體重心下移更為穩(wěn)固,兩箱上下間距100 mm,左右間距70 mm,每根出氣管路從反吹箱箱體上中心穿板,上層反吹箱頂標高為1 450 mm,支架中間橫撐采用4根50 mm×50 mm×5 mm角鋼制作,兩反吹箱掛耳中心間距310 mm。如反吹箱的數(shù)量為雙數(shù),可將箱體上下對稱布置,通過制作“鴨脖彎”調(diào)整管路間距,保證整齊布置。
反吹箱氣源由氣源總管提供,為保證分配到各個箱體的反吹管便于巡檢觀察,管路采用從下進氣方式,且與上出管路軸線一致。為保證氣源球閥布置位置成一條直線,要求管工嚴格按圖紙尺寸下料(見圖4),避免出現(xiàn)多余焊接接頭。總管采用DN25不銹鋼管,橫向固定在支架底部,預(yù)留一個DN25不銹鋼閥門,交接管道安裝專業(yè)對接。這種反吹箱管路一一對應(yīng)的布置方法,能夠在檢修及巡檢時有效、及時辨認每根管路,不會混淆。
管路安裝如圖5所示,變送器標高、間距、支架尺寸、管路長度及彎曲角度等均用等比例尺進行標注。此后儀表管工將嚴格按照本圖標高、尺寸及角度下料彎管,所以標注要準確。管路匯集后重量加大、易彎曲,且鍋爐及風機振動較大,用50 mm×50 mm×5 mm鍍鋅角鋼制作框型支架對其進行固定,框架中間每隔1 500 mm加橫撐,增加整體強度,安裝時至少與附近鋼結(jié)構(gòu)滿焊4個對角,保證穩(wěn)固。
圖4 反吹箱安裝圖
選取水平的作業(yè)面,可以保證支架及管路的平面度、彎曲度等誤差降到最小。由于本項目地面不平整,采用角鋼拼接制作一個水平工作面(見圖6)。根據(jù)管路安裝圖標注的尺寸,先彎制管路上升匯集的部分,所有管路均在預(yù)制場水平面內(nèi)預(yù)制。管路彎曲角度可采用角度尺從圖紙量取,也可根據(jù)圖紙制作固定角度的管路模型用于比量彎管、批量制作。本項目采用了制作管路模型的方法,實際過程中模型可反復(fù)利用,提高了彎管速度。
預(yù)制管路期間,儀表工需提前完成變送器支架及管路框架的制作安裝,要求焊接后立即鍍鋅防腐,避免鍍鋅層破壞后生銹,腐蝕不銹鋼管路。管路預(yù)制后將管路集中擺放,核查每一組管路的尺寸及角度誤差是否在允許范圍內(nèi),確認無誤后集中運至安裝位置,到位后及時安裝,避免搬運、擺放過程中碰彎管路,減小安裝中的誤差。
每組管路安裝后統(tǒng)一接口位置,管路預(yù)留過長的需進行切割,預(yù)留焊口,所有安裝管路都應(yīng)及時封口,保證管內(nèi)清潔度,杜絕后期測量不準確的情況,及時安裝管卡,且固定牢固,避免管路下沉彎曲,安裝后及時檢查各部件各管路的間距、水平度、彎管角度等是否與圖紙一致,誤差可控、無問題后做好成品保護。
最后,由焊工統(tǒng)一進行全氬弧焊充氬焊接,焊接過程中氬氣量應(yīng)充足且不能產(chǎn)生角變形,更不能有錯口現(xiàn)象發(fā)生。焊接后及時酸洗,需要注意的是,酸洗過程中酸洗膏體或液體不能接觸變送器、鍍鋅管卡、反吹箱、閥體、手輪等其他部件,以免被腐蝕損壞或變色。
圖5 管路安裝圖
圖6 角鋼拼接制作水平工作面
運用CAD繪圖來改進儀表管路的集中鋪設(shè),這種方法在中國石油吉林石化公司新建2#鍋爐項目成功實施,并起到了降本增效的作用,不論外觀質(zhì)量還是安裝焊接質(zhì)量都得到了驗證,實現(xiàn)了儀表導(dǎo)壓管路標準化安裝。相信即便是普通儀表工,只要具備基本安裝知識,通過這些安裝圖便能夠順利地完成施工作業(yè)。今后可采用三維制圖軟件繪制立體安裝圖,將更好地指導(dǎo)施工。
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