特大型空分汽輪機主蒸汽管道黃金口對接精度控制方法

您袋RAAm|壓力容器與管道特大型空分疙輪機菾汔管道黃金口對接精度接制亦痃楊建斌(中冶天工集團有限公司機電安裝分公司天津300308)摘要:汽輪?wèn)i主蒸汽入口管道安裝要求無(wú)應力配管,且對法蘭對接精度要求很髙。在神華包頭煤制烯烴項目空分裝置汽輪機燕汽進(jìn)口管道安裝中,合理選擇施工方法及施工工藝,保證了安裝精度關(guān)鍵詞:高壓蒸汽管道無(wú)應力配管固定口焊接中圖分類(lèi)號:TK266文獻標識碼:B文章編號:1002-3607(2013)030042031工程簡(jiǎn)介煤制烯烴項目是國家級示范工程,是迄今為止世界上2008年7月到2010年8月,我公司承建了神華包頭煤最大的煤化工基地總投資達200多億元?？辗盅b置為整制烯烴項目4×6000Nm7空分裝置安裝工程。神華包頭個(gè)廠(chǎng)區提供生產(chǎn)所必須的無(wú)油壓縮空氣、低中壓氮氣、管道注水兩道工序合為一道工序。專(zhuān)用短管總成割下、焊進(jìn)水口修磨后焊到C、D段之間,相應部位焊接短節。C段管道變徑管具備試壓條件后,將B段管道內的水再注到c段管道內管道A、B之間的專(zhuān)用短管2就可割下安裝到D、E段之間。如果D段與E段管徑不同,在短節一端加一變徑即可,見(jiàn)附圖4。管道泵與旁通系統通過(guò)法蘭連接,如果靠自流就可實(shí)現排水與注水工序,管道泵就可不安裝。如此循環(huán),即節約ZZZZZA擬試壓管遵了用水,解決了水源與排放的難題,又提高了工效,縮短了旁通系統濃試壓管道工期,節省了盲板、閥門(mén)等材料。附圖4試壓專(zhuān)用短管制作圖(不同管徑管道之間用)氣4結論我們在峰峰集中供熱工程中推廣采用該技術(shù),補償器避免了承受軸向應力,因此不需要考慮補償器加固問(wèn)題;試壓短管及水可循環(huán)利用,由于幾處需要同時(shí)打壓,全線(xiàn)只需要6套試壓短管,節約鋼材83噸。為了保證水的清潔,每次注水平均循環(huán)3次,整個(gè)工程節水2/3即節約用水1060噸,試壓時(shí)間提前10天,即節省了材料相試壓管道及水資源,又減少了工作量,降低了工人的勞動(dòng)強度避免了因往農田中排放水而引起的工農關(guān)系緊張及對農附圖2試壓專(zhuān)用短管制作圖(同管徑用)作物的影響,有利于社會(huì )和諧。隨著(zhù)長(cháng)距離管道工程的迅猛發(fā)展,水壓試驗時(shí)水源問(wèn)題也日益突出,水壓試驗對整個(gè)工程工期及成本的影響也更加顯著(zhù),本施工技術(shù)節水、省時(shí)、費用低的優(yōu)勢也就更加明顯。今后的長(cháng)距離管道施工中積極推廣本技附圖3采用專(zhuān)用短管試壓方式術(shù),使其更加完善,發(fā)揮更大的效益。壓力容器與管道| INSTALLATION「安袋高壓氧氣等。管道的損耗需考慮。由于上述三點(diǎn)原因3#焊口前的水平高壓蒸汽管道安裝是該空分裝置的重點(diǎn)、難點(diǎn)工程管段配管長(cháng)度應留適當余量。結合神華施工現場(chǎng)實(shí)際情髙溫、高壓蒸汽推動(dòng)汽輪機轉動(dòng),以帶動(dòng)空氣壓縮機及增況:管道壁厚較大(δ=30mm);試壓時(shí)3#焊口處需焊壓機工作。管道設計壓力:10.3MPa,設計溫度:545℃,管接試壓用臨時(shí)管帽;吹掃時(shí)需焊接臨時(shí)吹掃用管,臨時(shí)道材質(zhì):12 CrlMoVG,汽輪機進(jìn)口管規格:Φ351×30,汽輪管帽、吹掃臨時(shí)用管均需切除,所以3#焊口前的水平管機轉速:4764r/min,管道與汽輪機為法蘭連接。段配管長(cháng)度余量應有100mm左右2施工工藝要求及注意事項26為了方便垂直管段(1#焊口與2#焊口之間的管2.1汽輪機轉速高,對接法蘭安裝精度要求高:段)與90度彎頭的組對,以及2#焊口的坡口加工,垂直自由狀態(tài)下法蘭的平行偏差應≤0.15mm;徑向偏差應管段下料時(shí)也應留出5m左右的富裕量。坡口加工及管≤0.50mm。汽輪機蒸汽人口管安裝的好壞將直接影響汽道焊接時(shí),應釆取措施,防止金屬屑掉入管道。輪機能否正常運行。若安裝不合格,管道的應力會(huì )傳送27由于后續安裝管道無(wú)法進(jìn)行水壓試驗,1#、2#至汽輪機本體,使汽輪機產(chǎn)生位移甚至變形。嚴重時(shí),3#焊口應進(jìn)行100%射線(xiàn)檢測及100%超聲波檢測。法蘭會(huì )密封不嚴,出現蒸汽泄漏現象。3施工工藝介紹22吹掃需在3#焊口(見(jiàn)圖1)處接臨時(shí)管道通往室施工順序按照圖2施工工藝流程進(jìn)行外,吹掃結束后將臨時(shí)管切除。3#焊口至法蘭之間的管道—包括90度彎頭、垂直管段、法蘭,組對過(guò)程需在3#焊口前水平管段找平,找正支吊架重新檢查、調整主體管道試壓、吹掃結束,且汽輪機組已經(jīng)找平、找正后進(jìn)行,這部分管道的安裝直接影響與汽輪機的對接法垂直管困定垂直管段找平、找正焊口焊接蘭的安裝精度。3#焊口輝接L2樣焊口焊接如需要,最終調整汽輪機本體法蘭汽帶道性蘭圖2施工工藝流程管道走向及焊口位置見(jiàn)圖1。下文對各工序分別介紹。3.13#焊口前的水平管段找平、找正吹掃結束后,管道會(huì )發(fā)生位移。切除吹掃用臨時(shí)管跡畏后噴道道后,3#焊口前的水平管道須重新找平、找正。32支吊架重新檢查、調整備注:{表示此處為恒力彈資支架試壓結束后,恒力彈簧吊架的固定銷(xiāo)軸已經(jīng)拔掉,圖1汽輪機主蒸汽進(jìn)口管道示意圖吹掃后,恒力彈簧吊架的位移值叮能會(huì )發(fā)生變化。管道找平、找正后,對恒力彈簧吊架進(jìn)行重新調整。23管道與汽輪機法蘭對接時(shí),不允許任何外力加3.31#焊口焊接在汽輪機組上,即:施工過(guò)程為無(wú)應力配管。1#焊口的焊接可在地面上進(jìn)行,要保證法蘭與直管2.43#焊口與汽輪機法蘭之間的管道安裝時(shí),最后段的垂直度。焊接完成后,立刻進(jìn)行熱處理及射線(xiàn)、超道固定口的選擇是實(shí)現無(wú)應力配管的關(guān)鍵。為使焊接聲波檢測。變形對法蘭對接精度的影響減到最小,最后一道固定口34垂直管段找平、找正要遠離汽輪機,但考慮到試壓及吹掃要盡量遍及整個(gè)管1#焊口焊接結束后,將垂直管段安裝就位(對接設道,所以這道焊口又不能離汽輪機太遠,同時(shí)為便于焊備法蘭口處纏繞墊不加,等全部管道安裝、檢查合格接操作及焊接變形的控制,選擇水平口2#焊口(見(jiàn)圖1)后,方可安裝纏繞墊)。作為最后一道固定口。焊接變形控制是整個(gè)無(wú)應力配管平行偏差及兩法蘭間距檢查:用塞尺塞人兩法蘭之的核心,特別是在進(jìn)行2#焊口焊接時(shí),應進(jìn)行全過(guò)程跟間進(jìn)行檢查,至少檢查相互垂直對稱(chēng)的四點(diǎn)。豎向偏差蹤,隨時(shí)監督法蘭面的平行偏差及徑向偏差。檢査:穿入4條螺栓,螺母保持松弛狀態(tài),且螺栓不得有2.5管道用高溫、高壓蒸汽吹掃結束后,會(huì )產(chǎn)生變扭力,用直尺緊貼螺孔內側塞入未穿螺栓的螺孔,上下形,吹掃結束后,要對管道進(jìn)行復位調整;3#焊口處要穿通須無(wú)阻力,至少檢查相互垂直對稱(chēng)的四點(diǎn)進(jìn)行二次切割、焊接,管道有損耗;3#焊口進(jìn)行正式焊3.5垂直管固定接時(shí),對坡口要求高,坡口間距必須均勻,以使焊接時(shí)用3.4所述測量方式對垂直管進(jìn)行調整。調整完畢后,各軸向應力保持一致,利于控制焊接變形,坡口加工對用圖3所示方式將垂直管臨時(shí)固定。重復上述測量方式進(jìn)您袋1N置 ALLATION|壓力容器與管道行精調,可用手動(dòng)葫蘆對垂氬弧焊打底結束,保證焊縫有足夠強度以后,松開(kāi)臨時(shí)直管進(jìn)行上下、前后、左右固定架,卸下四條螺栓,進(jìn)行電弧焊填充。電焊填充過(guò)微調。垂直管精調結束后,程中要隨時(shí)檢測法蘭的水平偏差和徑向偏差,若發(fā)現偏將垂直管最終固定?？梢詫⒉钤谀硞€(gè)方位變大,可在其相反方向適當加大電流固定架水平槽鋼焊接在土建焊接完成后,適當松開(kāi)①、②、③號(見(jiàn)圖1)恒力預埋板上,或者焊接四根立彈簧吊架,防止熱處理時(shí)管道膨脹,致使汽輪機組受到腿伸至地面以固定固定架。平視圖外力發(fā)生位移或變形。熱處理完成后,保溫棉別拆掉,3.63#焊口焊接讓其緩慢冷卻。選擇兩名非常優(yōu)秀的38最終調整焊工,保證焊口RT檢測一l#、2#、3#焊口都焊接完畢后,對法蘭水平偏差、徑次合格。第一層用鎢極氬俯視圖向偏差進(jìn)行測量。一般情況下,若過(guò)程控制良好,偏差會(huì )弧焊,其余各層用電弧焊在規范要求之內。我項目在具體操作中,有一臺焊接完成填充。后,偏差稍大。此時(shí)可調節恒力彈簧吊架的拉桿長(cháng)度。為根據以往經(jīng)驗,3#不使管道內部應力增加或轉移,調節恒力彈簧吊架時(shí)應整焊縫焊接及熱處理完成便視圖(省略立管)體調節,使管道整體進(jìn)行移動(dòng)。例如:若法蘭向西偏差較后,3#焊縫上半部分的收圖3垂直管固定方式示意圖大,①⑥⑦(見(jiàn)圖1)向上調,②、④、⑤(見(jiàn)圖1)向下調縮量比焊縫下半部分的收調節恒力彈簧過(guò)程中,不能單靠彈簧的拉力進(jìn)行調整,可縮量大,90度彎頭上平面會(huì )向彎頭內側傾斜,出現“翹以先用手動(dòng)葫蘆拉動(dòng)管道,等管道調節到位后,再調整恒頭”現象。因預制時(shí)水平直管留有富余量,水平直管與力彈簧吊架。彈簧調整量應在設計范圍之內。彎頭組對時(shí),可以使90度彎頭向“翹頭”變形方向的相上述八道工序全部完成后,應對法蘭平行偏差和進(jìn)反側移1~2mm,這樣2#焊縫有1-2mm的錯變量,但3#焊行偏差進(jìn)行復測,合格后,所有恒力彈簧按設計調整、縫焊接變形量正好能和錯變量抵消。安裝。再復測汽輪機與壓縮機、增壓機軸的同心度,確先將3#焊縫用鎢極氬弧焊分八或十六點(diǎn)均勻點(diǎn)焊,保焊接過(guò)程中無(wú)外力使得汽輪機發(fā)生位移。各項指標都并將彎頭固定。焊接時(shí)采取分段逆向對稱(chēng)法、分段交錯合格以后,可以進(jìn)行螺栓緊固。螺栓緊固應按對角方間跳法進(jìn)行焊接,兩人的焊接電流、速度盡量保持一式進(jìn)行。螺栓緊固前應涂抹二硫化鉬。螺栓緊固分初致。焊接時(shí),電流盡量小,焊接速度不能過(guò)快,前一層擰、終擰、復擰三個(gè)步驟。初擰力矩值為終擰力矩值順時(shí)針焊接后,下一層逆時(shí)針?lè )较蚝附?。第一層電弧焊?0%,終擰力矩值和復擰力矩值應為設計力矩值。每產(chǎn)生應力最大,焊接變形也最大。在炟完第一遍電弧焊條螺栓未受力時(shí)與復擰完畢時(shí)都應用游標卡尺測量長(cháng)后,若彎頭出現“翹頭”現象,焊接彎頭下半部分焊縫度,以便用螺栓的伸長(cháng)量判斷緊固是否均勻?？蛇m當加大電流,或者可以先進(jìn)行一層下半部分的電焊4結束語(yǔ)填充,然后再進(jìn)行一層上半部分的電焊填充。這一層結無(wú)應力配管最大的優(yōu)點(diǎn)是整個(gè)施工過(guò)程中無(wú)任何外束以后,繼續采用采取分段逆向對稱(chēng)法、分段交錯間跳力作用在機器上,整個(gè)配管過(guò)程都是可控的。在安裝工法進(jìn)行焊接程中,選擇合理安排施工順序,特別是最后一道固定口的鉻鉬鋼管道焊接前要進(jìn)行預熱,預熱溫度200℃左選擇及安裝過(guò)程的控制是無(wú)應力配管的關(guān)鍵。本無(wú)應力右,焊前預熱可有效的降低焊接過(guò)程中產(chǎn)生的應力,減配管技術(shù)經(jīng)包頭煤制烯烴項目空分裝置實(shí)踐檢驗,汽輪小變形。焊接結束后要立刻進(jìn)行熱處理。熱處理完成后機進(jìn)口管道安裝質(zhì)量滿(mǎn)足規范要求,而且很大程度上減用保溫棉將焊縫包裹嚴實(shí),緩慢冷卻,使其應力得到釋少了人力的消耗,縮短了工期,取得了很好的經(jīng)濟效益。放。熱處理結束后進(jìn)行100%射線(xiàn)及超聲波檢測。3.72#焊口焊接2#焊口的焊接是整個(gè)無(wú)應力配管過(guò)程中最重要的參考文獻:道工序。在進(jìn)行2#焊口焊接前,要確保垂直管調整合10L8692004(火力發(fā)電廠(chǎng)焊接技術(shù)規程格,坡口間距3mm,間隙要均勻,坡口端面平直。采取2u819202(火力發(fā)電焊熱處理技術(shù)規程前述的分段逆向對稱(chēng)法、分段交錯間跳法進(jìn)行焊接。先18m8130199(6彈黃吊架14付榮柏焊接變形的控制矯正M禮京機工業(yè)出版社2006用鎢極氬弧焊分八或十六點(diǎn)均勻點(diǎn)焊,再用對稱(chēng)焊的方5王洪光實(shí)用焊接工藝手冊M]北京化學(xué)工業(yè)出版社2010式進(jìn)行氬弧焊打底,注意用小電流、慢速度進(jìn)行焊接。16趙素芬汽軋機沒(méi)備M,北京中電力出版社2006