【摘 要】火电建设工程施工中,φ76以下的小口径管道由于受现场制约因素较多,设计院及厂家一般不出布置图。为达到克服质量通病,提高工艺水平,创出工艺亮点的目的,小口径管道施工需从图纸会审、二次设计、技术交底、施工检查、效果评价等方面实行全过程的控制。
【关键词】中文核心期刊c级论文,小口径管,二次设计,膨胀补偿,集中布置
1 前言
火电建设施工中,汽水小管道遍布厂房的各个角落,其工艺的好坏直接影响到对整体工程的评价。管道布置中热胀冷缩的补偿设计,直接关系到管道在热状态下的稳定和安全,进而影响到机组的安全经济运行。所以小管道安装须高度重视,认真进行二次设计并精心施工。
2 小口径管道安装质量控制目标
管道布置合理,方便保温及其它工序施工;安装效果横平竖直,坡度、坡向正确,补偿良好;支吊架设计型式合理、间距合适;穿墙或楼板处应精细处理;确保安全生产,操作方便、检修方便。
3 小口径管道布置二次设计
3.1 系统图审查
审查系统图,了解设计意图,列出没有具体布置图的管道,并根据系统流程图标出具体走向;根据系统流程图统计管道规格、材质及阀门的数量。
3.2 进行二次设计前应具备的条件
应在条件具备时对小管道布置进行二次设计。所谓条件是指在某些复杂的场合下,场地狭小而各专业设备又多且还难以定位,需等这些情况落实后才能进行设计。但无论如何,必须先设计,经批准后才能施工。设计人应充分了解管道的技术参数和作用,并到现场实地察看,了解周围其它管道的布局,科学筹划、周密考虑,征求多方意见后确定合理走向,画出布置草图。
3.3 二次设计的要求
3.3.1 管道与墙、梁、柱及设备之间的净空距离,应符合下列规定:
不保温的管道,管子外壁与墙之间的净空距离不小于200mm;保温的管道,保温表面与墙之间的净空距离不小于150mm;管道与梁、柱、设备之间的局部距离,可按管道与墙之间的净空距离减少50mm;要考虑阀门保温厚度所占空间,具体可咨询保温油漆清册并核查阀门实际尺寸。
3.3.2 布置在地面(或楼面、平台)上的管道与地面之间的净空距离,应符合下列规定:
不保温的管道,管子外壁与地面的净空距离不小于350mm。;保温的管道,保温表面与地面的净空距离不小于300mm;管子靠地面侧没有焊接要求时,上述净空距离可适当减小。
3.3.3 对于平行布置的管道,两根管道之间的净空距离应符合下列规定:
不保温的管道,两管外壁之间的净空距离不小于200mm。保温的管道,两管保温表面之间的净空距离不小于150mm。
3.4 小口径管道热补偿设计要求
3.4.1 管道热伸长
当管道内供热介质及周围环境温度发生变化时,将引起管道的热胀冷缩,使管壁内产生巨大的应力,如果此应力超过了管材的强度极限,就会使管道造成破坏。
3.4.2 管道热伸长的补偿
为了保证管道在热状态下的稳定和安全,减少管道热胀冷缩时产生的应力,管道上每隔一定的距离应当装设固定支架及补偿装置。对于小口径管道常用的补偿装置有:自然补偿和方形伸缩器。
3.4.2.1 自然补偿
利用管道敷设上的自然弯曲管段(L型或Z型)来吸收管道的热伸长变形,称为自然补偿。
管道布置时,就尽量利用管路原有弯曲的自然补偿,当自然补偿不能满足要求时,才考虑装设其它类型的伸缩器。
当弯管转角小于150°时,能用作自然补偿,大于150°时不能用作自然补偿。
自然补偿器短臂长度的计算:
L形补偿器如图(1)所示,其短臂长度按下式计算
方形补偿器由四个900弯头组成,按上图所示尺寸标注中b与a的比值大小可分为四种类型:b=2a、b=a、b=0.5a、b=0。
方形补偿器的自由臂(导向支架至伸缩器外伸臂的距离),一般为40倍公称直径的长度。
方形补偿器安装时一般必须预拉伸,预拉伸值当介质温度为250℃时,为计算热伸长量的50%;设计温度在430℃及以上时,不宜小于计算热伸长量的70%。
根据管段总膨胀量ΔL和方形补偿器的补偿能力计算所需要的补偿器数量。
根据方形补偿器的补偿能力和公式 (mm)计算出每个补偿器需要补偿的管段长度L,依据L值确定管道固定支架位置,其间则按照支架设计要求布置滑动支架。
3.5 小口径管道支吊架设计要求
支吊架的间距不能过大,一般在设计院图纸的技术要求中对不同管径、不同运行参数的小口径管道的支吊架最大间距都有说明,应严格按设计要求进行布置;小口径管道支吊架材料的选用参见《火力发电厂汽水管道支吊架设计手册》[3]中“螺纹吊杆允许荷载”、“根部材料表”、“常用型钢特性数据表”等章节的内容(一般设计院图纸材料清单中也会开列小口径管道支吊架材料,可与支吊架设计手册相互对照)。
3.6 小口径管道坡度、坡向设计要求
水平管道的安装坡度,应根据疏放水的要求,并考虑管道冷、热态位移对坡度的影响,此时,管道的位移可按设计压力下的饱和温度计算。
各类管道的最小疏放水坡度,应不小于下列数值:◇蒸汽管道:温度小于430℃时, i= 0.002;温度大于和等于430℃时,i=0.004;◇水管道:i=0.002;◇疏水、排污管道:i=0.003;◇单元机组前置泵前的低压给水管道:i=0.15;◇各类母管:i=0.001~0.002。
3.7 阀门的布置设计要求
(1)阀门应布置在便于操作、维护和检修的地方。
(2)水平布置的阀门,无特殊要求阀杆不得朝下。
(3)布置在垂直管段上直接操作的阀门,操作手轮中心距地面(或楼面、平台)的高度,宜为1300mm。
(4)平台外侧直接操作的阀门,操作手轮中心(对于呈水平布置的手轮)或手轮平面(对于呈垂直布置的手轮)离开平台的距离,不宜大于300mm(见下图)。
(5)任何直接操作的阀门手轮边缘,其周围至少应保持有150mm的净空距离。
(6)同系统的阀门能集中的就集中布置,但不要刻意把不适宜集中的硬集中在一起(达标有要求)。
参考文献:
[1]火力发电厂汽水管道设计技术规定,DL/T5054―1996.