凝汽器管束的安装技术及风险分析

颜福华

（华能威海电厂，山东 威海 264205）

1 概 述

凝汽器是发电厂中的大型换热设备，其作用是将汽轮机做功后的排汽凝结成水，重新经给水系统逐级加热后送回锅炉进行循环，同时在汽轮机排汽口形成较高真空度，使蒸汽在汽轮机低压缸中膨胀至最低压力，增大蒸汽在汽轮机中的可用焓降，提高机组循环热效率。凝汽器设备安装的关键是管束安装，其组装质量将直接影响到机组的安全经济运行。

2 设备状况

某电厂三期工程扩建为2×680MW超超临界燃煤机组，凝汽器为双背压、双壳体、单流程、表面式、横向式布置的凝汽器，该部分系统主要由接颈、壳体、水室和接收汽轮机低加旁路的减温减压装置等部件组成。凝汽器放置在装有多球轴承座的基板上，由低压侧的凝汽器和高压侧的凝汽器组成，壳体和热井为一体结构，喉部内各布置1个低压加热器。设备系统的布置，见图1所示。凝汽器的主要参数见表1。

图1 设备系统布置图

3 凝汽器管束安装

3.1 安全措施

（1）设备安装前，应有清浩度方面的考虑，需在安装现场采取专门遮蔽措施，防止灰尘进入，在水室内工作要用风机通风。

（2）在凝汽器台板一侧搭设施工平台，沿冷却管长度方向垫上木方，保证待穿的钛管不变形。

（3）施工现场整洁，照明良好，工具材料定置摆放。

（4）对参加穿管的施工人员进行安全技术培训并经考试合格。

（5）施工人员要穿干净的专用工作服及工作鞋，并戴脱脂白手套，每班更换1次，被油脂污染后，必须立即更换。参加钛管焊接的焊工应经专门培训并考试合格。

（6）在凝汽器喉部底层铺一层20mm厚的木板，在木板上面铺设1mm厚的铁皮，再在铁皮上面铺一层三防油布，以防杂物落入冷凝器。

（7）应使用白布以脱脂溶剂（酒精、丙酮）擦拭钛管端部，除去油污，并用塑料布盖好，对于管端口用防油、防尘的透明薄膜封闭.

（8）穿管受阻时，必须检查原因，不得用力猛击强行穿管。

（9）胀管后，用铣刀铣削管口处余量，切下的钛屑必须及时清理，严防钛材着火。

（10）磨光机等电动工具应检验合格后才能使用，接线应由专职电工负责，线路上必须装设漏电保护器，核验其工作状态。

3.2 施工工序

（1）配备的主要机具，见表2所示。

表2 配备的机具

（2）完成壳体内拉筋、管件和隔板的安装，对管板、隔板拉钢丝复查找正。

（3）将管板、隔板及汽侧挡板、淋水盘、挡水板全部清扫干净，去除各部件上的油污及铁锈。

（4）检查管板孔汽侧的倒角应为1×450，无纵沟痕，必要时可用Ø23～Ø26mm的可调铰刀铰孔。

（5）穿管时使用导向头，壳体内部不设拨管人员。

（6）穿管从上到下进行，首先穿迎汽区及空冷区的厚壁钛管Ø25mm×0.7mm，其次穿Ø25×0.5mm钛管，应轻推轻拉，每穿1根钛管，至少由3人协作完成。

（7）胀管前，将穿好管子的一端推出管孔外，用酒精或丙酮和白绸布清洗管孔及管端，然后将管子拉出，清洗管端3次。与此同时，另一侧的管子也应做相应的三推清洗，清洗后的管子用塑料薄膜胶纸覆盖好。

（8）先胀接出水侧的钛管，由下至上全部胀完；胀管及切管机具必须彻底清洗，每胀1～3根钛管后即用酒精清洗1次，见图2。

图2 钛管胀接

（9）管端切齐尺寸一般为0.3～0.5mm；切下的钛屑必须及时清理。

（10）管子胀好后，应用酒精清洗管板外伸部分，并用氩弧焊焊接，焊后对焊口进行外观及渗透液检查，见图3。

图3 钛管焊接

3.3 安装技术要求

（1）管板对凝汽器中心线的垂直度每米不大于3mm，总量不大于8mm。

（2）中间隔板的间距偏差为±2mm，冷却管管孔抬高量应符合图纸规定。

（3）管孔不同心度≤2mm。

（4）管端伸出量一般为0.3～0.5mm。

（5）胀口应无欠胀或过胀现象，胀接深度为29～35mm。

（6）胀管后内径数值：

根据胀管减薄率公式：Da＝D1－2t（1－A）

其中：Da——胀后管的内径，mm；

D1——管板孔的直径，mm；

t ——钛管的壁厚，mm；

A ——扩胀系数5%～7%。

钛管胀接后：厚壁钛管内径Da＝25.2－2×0.7×［1－（5%～7%）］＝23.87～23.89mm

薄壁钛管内径Da＝25.2－2×0.5×［1－（5%～7%）］＝24.25～24.27mm

（7）焊接后，对钛管做渗透检查。

（8）凝结器汽侧灌水试验：向凝汽器内灌入洁净工业水，灌水高度应高出低压缸与凝汽器连接处300mm，24h后，检查钛管胀焊口有无泄漏。如发现渗漏，应做标记待放水后重新焊接，再次灌水直至全部合格。

4 施工风险分析及预控措施

为保证人员及设备安全，管系安装之前应进行风险分析，制定相应的控制方法并落实到位，具体措施，见表3所示。

表3 施工风险及预控措施

序号 施工工序危险因素预控措施2清理凝汽器管板；钛管焊接使用磨光机、电焊机时易发生触电事故，弧光耀眼事故。2.1 使用电动工具，应先检查保护接地或接零线连接正确、牢固，外壳电源线完好，不漏电，插头完好。2.2 使用无齿锯下料时，材料应夹紧，砂轮片固定牢固。2.3 使用电火焊时，操作人员应戴好劳保用品。2.4 严禁非电工人员私接电源。3凝汽器管束安装高空落物3.1 搭设脚手架时作业人员应挂好安全带，使用合格的架杆、爬梯、脚手板。3.2 脚手架搭设人员在脚手架搭设时，要有防止材料高空坠落的措施，如将扣件放在衣袋中。3.3 作业人员严禁持物攀爬，传递材料时严禁抛掷，高空使用的材料应放在储物袋中防止发生高空落物。3.4 在凝汽器上部作业必须使用工具包，撬棍、扳手类系安全绳。3.5 高空作业时严禁抛掷物体；零星部件不能在设备顶部随处乱放。4凝汽器管束安装施工人员易疲劳施工人员高空作业不得坐在孔洞、平台边缘，不得躺在脚手架内休息。5 凝汽器穿管 触电 在凝汽器内部施工时使用12V行灯进行照明。6 凝汽器穿管 碰伤在穿管过程中，禁止施工人员紧贴管板旁向管孔内窥视，以防穿伤眼睛。7凝汽器钛管焊接火灾 及时清理施工区域的材料及垃圾，准备充足的消防器材。

5 设备运行情况

该工程于2010年12月竣工投产，凝汽器设备运行稳定，没有发生过泄漏。2011年5月停机对机组进行检查性小修，打开凝汽器海水侧人孔门，对钛管、管板进行全面检查，总体情况良好，仅发现有1处钛管管口有锈迹，说明该管口处存在轻微渗漏。根据以往检修经验，打磨锈迹后，用环氧树脂对管口焊缝进行密封处理。检修工作结束后，在凝汽器汽侧注水，随着水位升高，在管板端面逐根检查钛管，注水高于最上层管子100mm以上，24h后检查钛管胀焊口，无泄漏现象。

经过运行考验，证明该凝汽器管束的安装工艺及安全措施得当，技术方案切实可行。

6 结 语

若凝汽器冷却管管口泄漏较严重或冷却管破裂可采用堵头堵管，若被堵管数超过总数的10%时，则须更换冷却管，停机换管将给电厂带来巨大的经济损失。因此，应从源头治理，在凝汽器安装时严把安全技术关，完善各项工艺措施，将会起到事半功倍的效果。

［1］DL5011－1992，电力建设施工及验收技术规范－汽轮机机组篇［S］.

［2］电综［1998］145号，火电施工质量检验及评定标准（汽机篇）.［S］.

［3］DL／T869－2004，火力发电厂焊接技术规程［S］.

［4］上海电站辅机厂.凝汽器设备图［R］.2009.