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1、锅炉吹管临时管安装工法编写：曹青1 前言锅炉蒸汽吹管是新建火电机组投产的一个重要调试工序，其目的是通过对锅炉再热器、过热器等系统进行蒸汽吹扫工作，清除设备系统内部的各种杂质，以保障机组安全启动运行。锅炉吹管方式及参数由调试部门设计，我方负责吹管临时管道的计算、选材、安装、拆除以及更换靶板等工作。本工法通过对邹县电厂#7机1000MW机组锅炉吹管临时管道的设计选材到安装等工作的实践，总结的一套完整的系统施工方法。2. 工法特点2.1 通过理论公式计算管道的规格、材质，支吊架的间距、形式等。2.2 管线图采用CAD绘图软件，按比例制图。3. 适用范围 本工法适用于各种类型的火电机组。4. 工法原理
2、4.1 根据吹管方式、吹管范围、吹管参数、管道压降等条件，通过理论计算得出吹管临时管的规格及材质以及靶板的规格。4.2 综合考虑机组布置方式、汽机房结构、四大管道布置因素，通过现场实地查看、测量，确定临时管道布置线路以及消音器布置位置；4.3 通过理论计算得出支吊架的载荷、间距、结构形式等；4.4 通过绘制的管道施工图纸指导施工。5. 施工工艺流程及要点5.1 工艺流程 临时管道及管件选材临时管道管线走向策划管道支吊架设计管道及支吊架等材料采购管道安装配合吹管临时管道拆除5.2 操作要点5.2.1 临时管道及管件选材管道选材根据调试所确定的以下原则：冲管方式：蓄热降压法冲管流程：分两个阶段：第
3、一阶段冲洗过热器及主汽，第二阶段冲洗再热器及冷段、热段。每阶段冲洗时过热系统及再热系统汽水分离器压力；热力系统设备及管道压降；过热器及再热器出口温度；根据以上要求，将临时管道分为3个压力等级进行选材：冲管临时门前管道压力：10MPa冲管临时门后至再热冷段管道临时管压力:6MPa（第二阶段）；中压联合汽门出口至消音器管道压力：2MPa；（第二阶段）另外，所选取的临时管内径大于或等于原正式管道内径，支管汇流后的母管通流面积应大于或等于上游分支管的通流面积之和。由以上条件可进行临时管的选材计算，计算如下。5.2.2.1临时冲管门前母管道选择 管道设计压力10MPa，设计温度450，管道外径取426m
4、m,材质为15CrMo。管道最小壁厚计算：Sm=PD0/(2t+2YP）+a其中，t=123MPa，=1，Y=0.4,a=0Sm=10426/(21231+20.410)+0=16.77mm 最小壁厚选17mm,管道规格为42617临时管道流量校核:主汽半容量管内径381mm,则通流面积为A1=3.14(381/2)2=113951mm2所选管道内径为392mm，A2=3.14(392/2)2=120626mm2流量满足要求。5.2.2.2主汽门出口管道的选择管道设计压力10MPa，设计温度450，管道外径取377mm,材质为15CrMo的无缝钢管。管道最小壁厚计算：Sm =PD0/(2t+2
5、YP）+a其中，t=123MPa，=1，Y=0.4,a=0Sm=10377/(21231+20.410)+0=14.84mm 最小壁厚选15mm,管道规格为37715选择壁厚流量校核:主汽半容量管内径381mm, 则通流面积为A1=3.14(381/2)2=113951mm2所选管道内径为329mm，A2=23.14(347/2)2=189042mm2流量满足要求。5.2.2.3冲管控制门旁路门前后管道的选择管道设计压力10MPa，设计温度450，管道外径取76mm,材质为15CrMo的无缝钢管。管道最小壁厚计算：Sm =PD0/（2t+2YP）+a其中，t=123MPa，=1，Y=0.4,a
6、=0Sm=1076/(21231+20.410)+0=2.99mm 最小壁厚选4mm,管道规格为7645.2.2.4冲管控制门前疏水管道及母管的选择由于在暖管时疏水控制门关闭时蒸汽压降变化不大，按管道设计压力10MPa，设计温度450考虑，主汽疏水管道外径取89mm,材质为15CrMo的无缝钢管。管道最小壁厚计算：Sm =PD0/(2t+2YP）+a其中，t=123MPa，=1，Y=0.4,a=0Sm=1089/(21231+20.410)+0=3.5mm 最小壁厚选5mm,管道规格为895。主汽疏水母管道外径取108mm,材质为15CrMo的无缝钢管。管道最小壁厚计算：Sm =PD0/(2t
7、+2YP）+a其中，t=123MPa，=1，Y=0.4,a=0Sm=10108/(21231+20.410)+0=4.25mm 最小壁厚选6mm,管道规格为10865.2.2.5临时冲管门后管道选择管道设计压力6MPa，设计温度450，管道外径取530mm,材质为15CrMo的无缝钢管。管道最小壁厚计算：Sm =PD0/(2t+2YP）+a其中，t=123MPa，=1，Y=0.4,a=0Sm=6530/(21231+20.46)+0=12.67mm 最小壁厚选13mm,管道规格为53013选择壁厚流量校核:冲管临时控制门前后压力变化与通流面积之比:P1V1/T1=P2V2/T2则P1A1=P2
8、A2A2=P1A1/P2=10113951/6=189918mm2D2=(A2/3.14)1/22=(189918/3.14)1/22=492 mm所选管道内径为500mm,流量满足要求。5.2.2.6临时冲管门后母管选择管道设计压力6MPa，设计温度450，管道外径取820mm,材质为15CrMo的无缝钢管。管道最小壁厚计算：Sm =PD0/(2t+2YP）+a其中，t=123MPa，=1，Y=0.4,a=0Sm=6820/(21231+20.46)+0=19.6mm 最小壁厚选20mm,管道规格为82020选择壁厚流量校核:冲管临时控制门前后压力变化与通流面积之比:2P1V1/T1=P2V
9、2/T2则P1A1=P2A2A2=2P1A1/P2=210113951/6=379837mm2D2=(A2/3.14)1/22=(379837/3.14)1/22=696 mm所选管道内径为780mm,流量满足要求。5.2.2.7临时冲管门后临时管疏水管道选择管道设计压力6MPa，设计温度450，管道外径取76mm,材质为15CrMo的无缝钢管。管道最小壁厚计算：Sm =PD0/(2t+2YP）+a其中，t=123MPa，=1，Y=0.4,a=0Sm=676/(21231+20.46)+0=1.8mm 最小壁厚选3mm,管道规格为7635.2.2.8冲管冲管门后疏水管道及母管的选择管道设计压力
10、6MPa，设计温度450，热段疏水管道外径取89mm,材质为15CrMo的无缝钢管。管道最小壁厚计算：Sm =PD0/(2t+2YP）+a其中，t=123MPa，=1，Y=0.4,a=0Sm=689/(21231+20.46)+0=2.12mm 最小壁厚选3.5mm,管道规格为893.5 冷段疏水管道外径取133mm,材质为15CrMo的无缝钢管。管道最小壁厚计算：Sm =PD0/(2t+2YP）+a其中，t=123MPa，=1，Y=0.4,a=0Sm=6133/(21231+20.46)+0=3.18mm 最小壁厚选4.5mm,管道规格为1334.5冷段与热段疏水母管道外径取219mm,材质
11、为15CrMo的无缝钢管。管道最小壁厚计算：Sm =PD0/(2t+2YP）+a其中，t=123MPa，=1，Y=0.4,a=0Sm=6219/(21231+20.46)+0=5.24mm 最小壁厚选6mm,管道规格为21965.2.2.9 中联门后临时管道选择a. 中联门出口支管的选择 管道设计压力2MPa，设计温度500，管道外径取820mm,材质为15CrMo。管道最小壁厚计算：Sm=PD0/(2t+2YP）+a其中，t=96MPa，=1，Y=0.4,a=0Sm=2820/(2961+20.42)+0=8.47mm 最小壁厚选10mm,管道规格为82010选择壁厚流量校核:再热热段蒸汽半
12、容量管内径749.3mm,所选管道内径为800mm，流量满足要求。b 中联门出口母管的选择在第一阶段冲管时,主汽门后的管道直接通过此管道排入消音器,这样此时临时管道的压力应考虑为:第一阶段冲管时分离器压力为8MPa，吹管门开启过程中分离器压力下降值为1.5MPa，过热器压降为2.46MPa，主汽管压降为1.25MPa，则冲管过程中控制门后临时管的压力为8-1.5-2.46-1.25=2.79MPa，对管道选择时按3MPa，设计温度500进行计算：管道外径取1120mm的直缝管,材质为15CrMo的直缝管管道最小壁厚计算：Sm=PD0/(2t+2YP）+a其中，t=96MPa，=85，Y=0.5
13、,a=0Sm=31120/(2960.85+20.53)+0=20.21mm 最小壁厚选21mm,管道规格为112021选择壁厚流量校核:再热热段主管道内径为749.3mm,则通流面积为A1=23.14(749.3/2)2=881477mm2,所选管道内径为1078mm，A2=3.14(1078/2)2=912235mm2流量满足要求。5.2.2 临时管道走向策划临时管道布置应注意以下问题：管道布置应不妨碍正式管道的走向；管道布置应考虑管道的热态位移，不应有妨碍管道膨胀的地方；管道布置尽量简洁，尽量少使用弯管等以减小排汽阻力。5.2.3 支吊架设计5.2.3.1 支吊架间距计算确定支吊架间距时
14、，应考虑管道荷载的合理分布，并满足管道强度、刚度、防止振动和疏放水的要求。水平管道上的支架应满足支架的刚度条件和强度条件。刚度条件：均布荷载水平直管道的支吊架允许最大间距用下式计算：式中 Lmax支吊架的最大允许间距，m； Et钢材在设计温度下的弹性模数，kN/mm2； I管子截面惯性矩，cm4； q管道单位长度自重，kN/m。按照强度条件，均布荷载水平直管道的最大支吊架间距按下式计算：式中 W管子截面抗弯矩，cm3。水平90弯管两端支吊架间的管道展开长度，不应大于水平直管道上允许支吊架的最大间距的0.73倍。管道的最大允许间距取两者之间最小值。5.2.4 管道安装（具体管道布置见附图）5.2.4.1 主蒸汽管道临时管安装主蒸汽主管道安装完毕，高压旁路蒸汽管道安装完毕，支吊架调整完毕。主汽至轴封蒸汽管道安装完毕。四个主汽门门芯拆除，加装临时堵板。在四个主汽门出口分别加装冲管临时组件（厂家提供），由该组件接口分别引出四路临时管道（规格37715），之后相邻两路合并为两路管道（规格42617），在此两路管道上分别加装冲管临时门，冲管临时门安装时要求阀杆垂直安装，在临时门两侧加装两个旁路手动门，型号为PN20，DN50，12Cr1MoV。因本
