簡述機爐外管更換過程中的技術(shù)監(jiān)督

國能懷安熱電有限公司 杜一鳴

1 引言

本公司機組運行已達10萬小時，經(jīng)過為期半年多的謀劃及摸底，先后確定了鍋爐、汽機、熱控專業(yè)所轄高溫高壓、易沖刷部位機爐外管更換的范圍、方案、措施等重要文件。利用機組檢修機會完成了對聯(lián)箱、缸體或大口徑管道管座至二次閥（含）前所有管座、彎管、三通、異型備件、直管、閥門等承壓部件的更換。對拆除、安裝及檢驗過程中的腳手架、車輛、工器具、焊材、保溫、標識、搬運、打磨、切割、焊接、彎頭彎制、理化實驗、熱處理、無損探傷等項目及環(huán)節(jié)進行了全方位的技術(shù)監(jiān)管。

2 基礎監(jiān)督

2.1 高規(guī)格、嚴要求

為了嚴控機爐外管施工質(zhì)量，以技術(shù)監(jiān)督為主導，全方位無死角把控機爐外管更換工作，公司成立了完備的項目組織機構(gòu)。從編寫施工材料采購技術(shù)協(xié)議到驗收備品備件，從組織項目施工到管線驗收，分工明確，分系統(tǒng)、分工序責任落實到人，每個環(huán)節(jié)都指定專人負責。

對施工人員進行崗前培訓，開工前多批次、多場合組織施工人員宣貫相關(guān)標準，從項目經(jīng)理到基層員工人手一份“明白卡”，交代清楚施工范圍及施工過程中的注意事項，人人了解所轄項目的技術(shù)規(guī)范，提高施工質(zhì)量，杜絕人身傷亡事故。

嚴格執(zhí)行DL/T869《火力發(fā)電廠焊接技術(shù)規(guī)程》、DL/T515《電站彎管》等規(guī)程，要求所有施工人員必須熟悉相應標準。施工前對所有工程人員進行閉卷考試，對焊工進行焊樣考試，每天統(tǒng)計焊工焊接合格率，不合格人員及時清退。

項目施工對象均為高溫高壓管道，管線數(shù)量多，管道間相互穿插，管理起來較為煩瑣。為了防止施工過程中出現(xiàn)混亂，在施工前對施工人員進行了詳盡的人員安排，每天參加施工隊伍的班前班后會，要求各施工小隊每天匯報工作進度，做到對施工人員的有效可控，杜絕以包代管現(xiàn)象，隨時了解施工人員工作狀態(tài)。定期組織各專業(yè)技術(shù)人員與施工隊伍開會，及時協(xié)調(diào)施工過程中存在的問題，發(fā)揮各級管理人員的主觀能動性。

2.2 人員配置

為了保證項目的順利實施，施工隊伍配置了有類似施工經(jīng)驗的項目經(jīng)理和專職安全員，既要確保施工進度，更要確保人身安全和工程質(zhì)量。為了防止施工過程中錯用材料或接錯系統(tǒng)管線，在施工過程中實行小組長負責制，每個小組4人，小組長兼職分管所轄區(qū)域的安全、技術(shù)及人員調(diào)動，施工過程中每個小組只能在一條管線上施工，完成所轄管線的安裝后再開始下一條管線的拆除。

根據(jù)電廠人員配置特點，要求施工隊伍對應每個專業(yè)分別配置一名熟悉系統(tǒng)的技術(shù)人員管理現(xiàn)場。做好現(xiàn)場安裝管理的同時，更要把好檢驗質(zhì)量關(guān)，在探傷人員做好無損檢測的同時，聘請經(jīng)驗豐富的無損檢測人員駐場專職審查，對所有評審過的X光射線底片第二次審查把關(guān)，并出具審片報告。甲方金屬監(jiān)督人員對射線底片的第三級把控是必不可少的，把壓力逐級傳遞，每個工作成員都要有責任感。

施工過程中還應有采購人員常駐現(xiàn)場，能夠隨時調(diào)換不合適的備件，隨時采購缺失的備件，以及各種耗材的采購；并提供各種材料真?zhèn)蔚淖C明材料及質(zhì)量證明書；完工后給檔案室移交施工資料。

圖1

2.3 質(zhì)量驗收把控

備品備件到廠后，首先查驗質(zhì)量證明書或其他證明材料，文件符合要求后再進行無損復檢，包括外觀、成分分析、力學性能、外徑、壁厚、渦流、硬度、光譜、磁粉、超聲波探傷等檢測項目[1]。

為提高焊接質(zhì)量，應對接焊口射線探傷，從嚴把關(guān)，包括小口徑儀表管必須X光射線探傷。所有焊口必須在現(xiàn)場編號清晰，射線底片按管系分組留存，以便后期核對。底片盲區(qū)過大時需換角度加拍射線探傷，直至符合NB/T47013《承壓設備無損檢測》要求。每道焊口返修不得多于兩次，如第2次返修不合格，需割掉足夠長的熱影響區(qū)再重新焊接。焊口熱處理完畢后需逐個硬度檢測，符合DL/T438《火力發(fā)電廠金屬技術(shù)監(jiān)督規(guī)程》要求。

為防止接錯管路、丟項落項，每個步序開展前必須由相應崗位職責人員逐級簽字確認后方可開工，施工方與甲方專業(yè)人員共同確認管線安裝的正確性，焊接完成后繪制完備的管線圖，并經(jīng)甲方專業(yè)人員簽字確認。如表1。

表1

3 備品備件的監(jiān)督

所有承壓部件應符合國家及電力行業(yè)相關(guān)標準，生產(chǎn)廠家需持有對應等級的壓力管道元件特種設備制造許可證等證件。所有新進備件、耗材必須查驗質(zhì)量證明書或合格證，應包括產(chǎn)品標準代號、管材材質(zhì)分析報告、鋼管牌號及規(guī)格、爐號、產(chǎn)品標準中規(guī)定的各項檢驗結(jié)果、材料生產(chǎn)單位名稱、材料生產(chǎn)單位質(zhì)量檢驗簽證等。所有承壓部件需查驗制造廠的水壓試驗報告，無異常方可使用。

目前，市場上材料質(zhì)量參差不齊，很多材料只憑入廠檢驗很難判斷優(yōu)劣，采購前要仔細甄別生產(chǎn)廠家制造標準，嚴格執(zhí)行采購技術(shù)要求。同時，所有備品備件、耗材必須是電力行業(yè)認可的廠家。承壓部件壁厚需為正公差，無裂紋、折疊、離層、氣孔、夾渣等缺陷，表面無尖銳棱角、突變，各組裝部件交接處應打磨至平滑過渡，無應力集中部位。

在役承壓部件已投運多年，應充分論證其合理性，根據(jù)本廠或其他類似機組案例作出合理的判斷，新采購的閥門盡量與原有配管和執(zhí)行機構(gòu)相匹配。為了應對疏放水對管道積年累月的沖刷，易沖刷管段可以適當增厚，特別是彎頭部位可以優(yōu)化為抗沖刷鍛造彎頭。

4 施工過程監(jiān)督

4.1 加強焊接過程監(jiān)督

首先核對材料的材質(zhì)、壁厚是否與原管線一致，符合要求方可開工。割除舊管后，對管座內(nèi)、外表面進行全方位檢查——目測+光譜+無損檢測+內(nèi)窺鏡，如母材與管座非同種材質(zhì)，且膨脹系統(tǒng)不同，需更換為與母管同種材質(zhì)管座，并出具檢驗報告。

所有承壓部件在安裝前需用壓縮空氣吹掃，嚴禁雜物進入汽水系統(tǒng)。管道安裝前應去除管子端部缺陷區(qū)域。所有材料（包括焊材）在使用前必須逐個光譜檢驗，確保材質(zhì)無誤才能應用。更換管道時可以對支吊架、閥門安裝不合理的地方做出調(diào)整，并做好詳盡的施工記錄。

承壓部件焊接完畢，在焊工自檢合格的基礎上，由金屬專業(yè)人員100%無損探傷。小口徑儀表管焊接過程中一定注意焊瘤內(nèi)凸，防止焊縫處截流面積過小造成堵管，審查射線底片時必須要注意。為提高小徑管的焊接合格率，盡量使用較細的焊絲，小口徑儀表管的焊工盡量不與其他管道焊工混用。

焊接過程中一定使用效果較好的易溶紙，經(jīng)泡水試驗合格后方可使用，避免因易溶紙不溶造成堵管。配管時盡量在安裝前做好管道坡口，施工人員清理管內(nèi)碎屑，確認管內(nèi)無雜物后方可進入安裝環(huán)節(jié)，無法在地面預制坡口的管道一定預先塞好易溶紙，焊前取出塞紙，清理干凈碎屑再施焊，避免鐵屑進入汽水循環(huán)系統(tǒng)造成閥門或其他設施的損壞。

焊接完畢后逐根畫出管道CAD單線立體圖，標出管道上的彎頭、三通、焊口、閥門、各引出管（如疏水管、溫度壓力儀表管等）、支吊架和支座等的位置、尺寸，并根據(jù)換管情況逐根編寫管道臺賬（包括每根管道的規(guī)程、材質(zhì)、彎頭數(shù)量、三通數(shù)量、焊口數(shù)量、閥門數(shù)量等）。

4.2 管子的彎制

彎管應選用壁厚稍厚或帶有正公差的管子。所有彎頭（除特定的鍛造彎頭外）應委托有資質(zhì)單位按照DL/T515《電站彎管》彎制，并按照相關(guān)標準進行焊后熱處理。彎管結(jié)束后，對所有的彎制管子做通球試驗，逐根進行外觀、硬度、測厚、磁粉探傷等檢測。彎制后的管子還需滿足如下要求：

一是彎管彎制完畢，彎管表面無分層、裂紋等缺陷。二是彎曲部分橢圓度應符合GB/T 16507《水管鍋爐》要求。三是彎管彎曲角度的誤差控制在±0.5°，彎管平面度誤差小于10mm。四是彎管外弧面的最小厚度不得小于設計計算壁厚，并要符合GB/T16507《水管鍋爐》要求[2]。

4.3 管道安裝

管道安裝過程中應注意：直管段上兩對接焊口中心面間距離，當公稱直徑大于或等于150mm時，不小于管道直徑；當公稱直徑小于150mm時，不小于150mm。焊縫距離彎頭起弧點不小于100mm，且不小于管道外徑。環(huán)焊縫距支吊架凈距不小于50mm，需熱處理的焊縫距支吊架不小于焊縫寬度的5倍，且不小于100mm[3]。

管子的坡口形式、坡度和尺寸應符合設計圖紙及國家、行業(yè)相關(guān)法律法規(guī)要求。管道在穿隔墻、樓板時，位于隔墻、樓板內(nèi)的管道不得有焊口。管道上的兩個成型件相互焊接時，應按設計加裝短節(jié)。除設計文件規(guī)定的冷拉伸或冷壓縮外，不得強行組對。

管道應盡量集中、統(tǒng)一布置，橫平豎直，各種規(guī)格管子按一定規(guī)律排列整齊，沿管道架設置。管道安裝應便于檢修，布置美觀、緊湊，在滿足系統(tǒng)膨脹的基礎上，盡量減少彎管的數(shù)量。疏放水管應沿介質(zhì)流向留有一定的坡度，傾斜角度不小于2‰。對于有熱膨脹的管道，要留有足夠的膨脹裕量，管道布置不能妨礙主設備、主管道的安裝。管道與其他部件間還應留有保溫材料的安裝距離，母管與支管要保留有足夠的保溫間距，避免母管和支管包在一起或無法安裝保溫。

閥門應集中布置，閥門組布置合理，要布局美觀，便于檢修，便于操作，不得影響通道通行。兩閥門之間手柄間凈距離應留有一定的距離，不能磕碰，不能相互影響，閥門的布置要符合人體工程學。

管件固定連接規(guī)范美觀，所有連接使用部件、管洞必須機加工，嚴禁火割割孔。成排管道可以采用管卡整體固定，不得點焊。對于會產(chǎn)生熱膨脹的管道管夾安裝要考慮膨脹時的自由串動，管夾集中固定在支架上。

施工前要做好防護措施，勞保設施齊全，確保人身安全。做到文明施工，提前準備好膠皮、塑料布等材料，并要做到“三不落地”。保溫恢復后按照相關(guān)標準恢復管道的色環(huán)色標、名稱、介質(zhì)方向等。

5 結(jié)語

本次施工高規(guī)格、嚴標準完成了機爐外管及閥門更換項目，為機組安全運行增加了保障。施工過程中完成了各種規(guī)格型號管道、閥門、彎頭、三通等承壓部件的更換，完成了對所有管座的檢測，共計完成焊口射線探傷3000余道，光譜復核近萬個承壓部件。通過機爐外管更換項目的實施，消除了多個管座內(nèi)、外壁裂紋的重大缺陷，消除了多個焊口的焊接缺陷，消除了閥門內(nèi)漏的缺陷，對基建安裝不合理造成的問題進行了處理。

施工過程中多次組織專業(yè)人員共同學習，宣貫技術(shù)標準，深入現(xiàn)場督促施工隊伍嚴格執(zhí)行技術(shù)監(jiān)督要求。本次施工工期緊任務重，通過不斷調(diào)整施工方案，合理安排工序，避免因交叉作業(yè)造成的停工，創(chuàng)造24h不停工條件，不丟項不落項，較好地完成了機爐外管更換項目，增加了機組的安全穩(wěn)定運行系數(shù)。