管道专业设计解析.docx
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管道专业设计解析
一、工程概况…………………………………………………………2
二、编制依据…………………………………………………………3
三、工程范围及工作量………………………………………………3
四、现场总平面布置及力能供应……………………………………4
五、主要施工方案及措施……………………………………………7
六、施工管理及质量控制……………………………………………16
七、安全文明施工管理………………………………………………19
八、季节性施工措施…………………………………………………23
九、环境保护绿色施工………………………………………………23
十、危险源辨识、风险评价与控制措施……………………………27
2#标段管道专业施工组织设计
1、工程概况
1.1工程简介
工程名称：
山西灵石启光2×350MW低热值煤发电工程。
建设地点：
山西省晋中市灵石县城西南方向约15km段纯镇志家庄村的段纯工业园区内。
工程建设规模和性质：
2×350MW超临界低热值煤发电、循环流化床间接空冷兼顾供热机组。
本标工程从主厂房浇第一罐混凝土，到2#机组完成168小时满负荷运行，计划工期20个月。
1.2主要设备参数
锅炉：
本项目锅炉采用上海电气集团上海锅炉有限公司生产的超临界参数、一次中间再热、单炉膛、半露天布置、平衡通风、固态排渣、全钢架结构、变压运行直流循环流化床锅炉。
锅炉最大连续蒸发量（BMCR）1200吨/小时，额定蒸汽参数25.4MPa（a）/571℃/569℃，锅炉效率≥91.6%。
汽轮机：
本项目汽轮机采用上海电气集团上海汽轮机有限公司生产的超临界、一次中间再热、单轴、单抽、两缸两排汽、表面式间接空冷抽汽凝汽式汽轮机。
汽轮机额定功率350MW，TRL工况主蒸汽流量1143吨/小时，进汽初参数24.2MPa/566℃/566℃，设计额定背压10.5千帕，夏季28千帕，最大供热抽汽量550吨/小时。
发电机：
本项目发电机采用上海电气集团电机有限公司产品。
额定功率350MW，额定电压20kV，额定转速3000r/min，频率50Hz，效率（保证值）≥98.95%，励磁方式为静态励磁，绝缘等级F级（按B级温升考核）。
1.3热力系统简介
本工程热力系统除辅助蒸汽系统和热网系统外，其余系统均采用单元制系统，每机配3台卧式高压加热器、3台卧式低压加热器和1台无头内置式除氧器；每机配1台电动调速给水泵、1台汽动给水泵和2台凝结水泵。
1.3.1主蒸汽管道从过热器联箱两个接口接出，并在锅炉侧合并成一根后接至汽机房，在主汽门前分成两根分别接至汽轮机左右侧主汽门。
再热冷段管道从汽机高压缸排汽口接
出，在炉前分成两根分别接至再热器入口联箱。
再热热段管道从锅炉再热器出口联箱两个接口接出，并在锅炉侧合并成一根后接至汽机房，在汽轮机中压汽门前分成两根分别接至汽轮机左右侧中压汽门。
汽轮机旁路系统，采用高、低压串联两级旁路装置，高、低压旁路系统容量为40%B-MCR，旁路阀为电动。
可以满足机组高中压缸联合启动的要求。
1.3.2给水系统是将给水由除氧器给水箱出口送到锅炉省煤器联箱入口。
该系统接出供锅炉过热器的二级减温水管道，还有给水泵中间抽头供再热器减温水管道。
给水泵的配置：
每台机组配置一台100%BMCR容量的汽动给水泵，一台40%BMCR电动启动/备用给水泵。
汽动给水泵及前置泵采用同轴设计，小汽机排汽进入大机凝汽器。
在1号高加出口、省煤器进口的给水管路上设有电动闸阀，并设有30%BMCR容量的启动调节旁路，在旁路管道上装有电动控制阀。
给水泵出口设有最小流量再循环管至除氧器，以保证在起动时水泵不致过热。
本工程给水系统中加热器采用大旁路系统，加热器采用卧式布置，高加进口处采用三通阀，具有系统简单，阀门少，投资节省，运行维护方便等优点。
1.3.3本系统设两台100%容量的电动变频凝结水泵（配置一台变频器），三台低压加热器（5号、6号、7号），一台轴封冷却器，一台除氧器。
凝结水水处理系统采用中压精处
理系统。
低压加热器，轴封冷却器、凝结水精处理装置均设有凝结水旁路。
除氧器为内置式，采用滑压运行方式。
除氧器水箱有效容积为120m3，相当于5.3分钟的锅炉最大给水量。
1.3.4汽轮机具有六级非调整抽汽和一级可调整抽汽，一、二、三级抽汽供三台高压加热器（其中三号高加配外置式冷却器）；四级抽汽供除氧器、给水泵驱动汽轮机和辅助蒸汽系统供汽。
五、六、七抽汽分别向5号、6号、7号低压加热器供汽。
五段抽汽冬季同时提供采暖和暖风器加热的用汽。
为防止汽轮机超速和进水，除第七级抽汽管道外，其余抽汽管道上均设有气动止回阀和电动隔离阀。
前者作为防止汽轮机超速的一级保护，同时也作为防止汽轮机进水的辅助保护措施；后者是作为防止汽轮机进水的隔离措施。
在四级抽汽管道上所接设备较多，且有的设备还接有其他辅助汽源，为防止汽轮机甩负荷或除氧器满水等事故状态时水或蒸汽倒流进入汽机，故多加一个气动止回阀，且在四段抽汽各用汽点的管道上均设置了一个电动隔离阀和止回阀。
给水泵汽轮机带自动汽源切换装置，正常工作汽源来自主汽轮机的四级抽汽，启动及调试时由辅助蒸汽系统供汽，低负荷时由本机冷再热蒸汽或辅助蒸汽系统供汽。
按ASME标准为防止汽轮机进水，本系统设计有完善的疏水系统。
二、编制依据
2.1《山西灵石启光2×350MW低热值煤发电工程2#标段施工组织设计》
2.2西北电力设计院相关设计图纸及技术文件
2.3《火力发电厂焊接技术规程》（DL/T869-2012）
2.4《火力发电厂异种钢焊接技术规程》（DL/T752-2010）
2.5《火力发电厂焊接热处理技术规程》（DL/T819-2010）
2.6《火力发电厂金属技术监督规程》DL/T438-2009
2.7《火力发电厂焊接技术规程》（DL/T869-2012）
2.8《电力建设施工质量验收及评价规程管道及系统篇》DL/T5210.5-2009
2.9《电力建设施工质量验收及评价规程焊接篇》DL/T5210.7-2009
2.10《管道焊接接头超声波检验技术规程》DL/T820-2002
2.11《火力发电厂管道支吊架验收规程》DL/T1113-2009
2.12《安全阀安全技术监察规程》TSGZF001-2006
2.13《火力发电厂高温高压蒸汽管道蠕变监督规程》DL/T441-2004
2.14《电力建设施工技术规范管道及系统》DL5190.5-2012
2.15《氢气使用安全技术规程》GB4962-2008
2.16《电力建设安全工作规程》DL5009.1-2014
2.17《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011
三、工程范围及工作量
3.1施工范围
管道安装主要在锅炉侧、汽机侧进行，具体包括主蒸汽管道；再热蒸汽管道；高压给水管道；中低压给水管道；主凝结水管道；高、低加疏水管道；抽汽管道；辅助蒸汽管道；轴封供汽及门杆漏汽管道；抽真空管道；全厂疏放水管道；全厂排汽管道；压缩空气管道；冷却水管道；精处理以及化学系统等设备管道等安装。
3.2主要工作量
序号
名称
材质
规格与技术数据
数量
1
除氧器安装
P=0.89MPat=170.8℃
1台
2
主蒸汽管道
A335P91
ID273×30ID368×40
87t
3
再热热段蒸汽管
A335P22
Di508×24.8Di699×33.5
95t
4
再热冷段蒸汽管
A672B70CL32
Φ558.8×16/Φ812.8×18.5
66t
5
高压给水管
15NiCuMoNb5
Φ219.1×18/Φ355.6×25/Φ194×25
90t
6
中低压给水管道
20#
Q235-B
Φ159×5/Φ133×4/Φ325×10
Φ219×7/Φ377×12
Φ630×7
25t
7
主厂房空气管
20#
Q235-B
Φ159×5/Φ133×4/Φ325×10
Φ219×7/Φ377×12
Φ630×7
8t
8
主厂房循环水管
20#
Q235-B
Φ159×5/Φ133×4/Φ325×10
Φ219×7/Φ377×12
Φ630×7
46t
9
主厂房冷却水管
20#
Q235-B
Φ159×5/Φ133×4/Φ325×10
Φ219×7/Φ377×12
Φ630×7
48t
10
抽汽系统
12Cr1MoVG20#
Φ219×11/Φ273×10
Φ114×4.5/Φ219×9/Φ426×18
Φ144×4/Φ325×7.5/Φ426×10
Φ530×13
47t
抽汽系统
Q235-B
Φ377×7/Φ529×8/Φ219×6
Φ426×7
Φ529×8/Φ720×11/Φ920×10
11
凝结水系统
20#
Q235-B
Φ159×5/Φ133×4/Φ325×10
Φ219×7/Φ377×12
Φ630×7
113t
12
除盐水系统
0Cr18Ni9
Φ219×8/Φ133×5/Φ76×4.5
Φ57×4/Φ219×7
20t
13
疏放水系统
12Cr1MoVG
Φ273×10/Φ325×13/Φ219×11
Φ219×12
73t
20G
Φ325×10/Φ273×11/Φ159×4.5
20#
Φ219×6/Φ325×7.5/Φ159×6.5
Φ219×9/Φ325×13
14
辅助蒸汽系统
20#
Φ325×7.5Φ273×11
115t
15
抽真空系统
20#
Φ114×4Φ273×6.5Φ325×7.5
Φ426×9
7.6t
四、现场总平面布置及力能供应
4.1施工准备及机械和机具的需用计划
4.1.1生产临建的安排：
在扩建端北侧，布置有一个组合场，供管道下料及预组合使用。
4.1.2对供水、供电的要求：
组合场试验班需安装一趟DN50施工用水管，供打压试验使用；组合场用电源需满足1台电动升压泵、3台切割机、2台砂轮机、5台角磨、2个太阳灯、4台焊机、2台磁力切割机及5间工具房的用电。
4.2所需工（器）机具
序号
机具名称
规格
单位
数量
用途
1
QTZ1200M64塔吊
64T
台
1
炉侧四大管道吊装
2
汽车吊
50T
台
1
辅助施工
3
履带吊
50T
台
1
辅助施工
4
汽车吊
25T
台
1
辅助施工
5
拖车
20T
辆
1
设备运输
6
平板车
20T
辆
1
设备运输
7
平板车
10T
辆
2
材料及设备运输
8
卷扬机
5T
台
2
四大管道吊装
9
手拉葫芦
10T
台
50
四大管道吊装
10
手拉葫芦
5T
台
20
管道安装
11
手拉葫芦
3T
台
20
管道安装
12
手拉葫芦
2T
台
80
管道安装
13
手拉葫芦
1T
台
30
管道安装
14
磨光机
Φ125
台
30
管道安装
15
电动水压泵
1—6.4MPa
台
1
管道及阀门水压
16
钢丝绳、卡环、平车及其它工具
满足工程需要
注：
工器具中的手拉葫芦需做负荷试验，合格后才能使用。
4.2劳动力需求计划
日期
工种
2015年
2016年
平均
高峰
平均
高峰
管道工
20
50
50
100
电焊工
5
10
15
20
起重工
4
6
6
8
管理及技术
4
6
8
12
其他
2
4
3
5
4.3交叉施工作业点介绍及防护措施
管道安装交叉施工作业点主要在锅炉房及汽机房，这两个区域施工专业多、高空作业多。
基于这两个特点，本专业采取如下防护措施：
4.3.1在施工过程中尽量与其它专业错开作业时间。
若必须同时作业，需作好作业面间的隔离措施。
如：
上层铺设安全防护板，下层布置安全网。
加强安全监护，增设安全巡察员。
选择有施工经验，熟悉安全操作规程，责任心强的施工人员担任施工现场安全巡察员，洞察施工危险点、危险源，落实安全防范措施，时刻把握安全形势，扼制事故苗头，使安全工作更加扎实有力。
4.3.2设立专人监护。
4.3.3增加安全步道。
4.3.4对作业人员针对性地进行岗前安全培训，提高安全防范能力。
4.3.5管道专业施工特点是点多面广、阀门多、工艺要求高、安装工作量大。
根据这些特点，本专业采取如下措施：
认真组织，明确分工，责任到人，采用单位工程专人负责制，质量员、技术员、班组长在施工前严格进行技术、安全交底工作及签字工作，在施工过程中严格把好施工质量和安环要求，以保证施工工艺。
4.4施工组织机构设置
项目经理
项目部总工
项目部质量科
施工负责人
施工队长
质量员
技术员
材料员
高压班
中低压班
试验班
4.5各班组任务分工
施工各班组配备班长和技术员各一名，班组施工一般按传统的项目分工，个别班组在施工高峰期可打破工种界限，由分公司合理安排任务。
技术组：
讨论、编写技术方案，解决处理施工过程中所遇到的技术问题，做到施工的正确预见性。
高压班：
主蒸汽系统、再热热段系统、再热冷段系统、主给水系统、减温水系统、汽机本体定型管道系统、本体疏水系统等。
中低压班：
凝结水系统、辅助蒸汽系统、各级抽汽系统、高低加疏水系统、开、闭式冷却水系统、中低压给水系统、各类排汽、轴封系统、循环水系统、胶球清洗系统、化学加药系统、压缩空气系统、精处理系统、除氧器就位等。
电焊班：
热力系统施工过程的焊接工作及热处理项目。
试验班：
对阀门的管理、检修、打压试验等工作。
设备、材料组：
及时掌握设备到货信息，催交设备及处理设备缺陷问题和供应施工所需的消耗品材料及其施工工具。
管理组：
作好后勤保障工作。
五、主要施工方案及措施
5.1高压管道安装
按照《火力发电厂金属技术监督规程》中重要管道和部件的技术监督要求：
主蒸汽管道、再热蒸汽管道、旁路系统管道、高压给水管道所用的直管和弯管安装时应逐段进行外观、壁厚、金相组织、硬度等检查，弯管背弧外表面需进行探伤。
5.1.1高压管道、管件、支吊架到货后，由设备员按计划领用表从库内领至组合场，根据工厂化制作技术要求，在组合场核对尺寸、坡口形式，进行壁厚测量、外观检查。
5.1.2由技术员填写委托单，委托金属试验室进行光谱分析，管道壁厚测量。
5.1.3主蒸汽管道、再热蒸汽管道、旁路系统管道在组合场检验完毕，金相实验室出书面报告后，可运至主厂房安装，根据现场情况需进行组合的，在组合场组合检验后，再运至主厂房。
5.1.4管道吊装锅炉侧采用塔吊进行吊装就位，炉左侧在塔吊工况达不到的地方可采用卷扬机进行起吊,汽机侧采用行车吊装，倒链配合就位。
5.1.5坡口打磨：
管道对口前，要用角磨把坡口打磨出金属光泽。
5.1.6管道对口：
管道对口不允许在管道及管件上点焊、引弧、焊临时铁件，对口要使用专用包夹来调整对口间隙，对口间隙1～3mm，不得强行对口。
5.1.7管道安装始点选择
管道上任何一处均可作为安装管道的起始点，但考虑到施工的连续性及安装过程中减少定位尺寸的调整，以锅炉出入口联箱接口、支管主管交叉的三通及冷拉口处等作为安装管道的起始点。
5.1.8安装标高的确定
先将管子吊装到位，然后在管子对口中，用倒链调整支吊架的吊点标高值及对接管段管端的标高值与设计图标高值（此值可用管子坡度计算出来）相一致。
施工中采用直尺、水平管、水准仪等控制，使该标高值与设计标高值误差在10mm以内，并且安装中考虑疏水坡度不小于2‰。
坡口标高相互一致，坡度方向正确。
5.1.9水平方向定位控制
由于每道焊口对接都要使用多台手拉葫芦，所以在对口中，每一管段的中心线是否与某一轴线平行或垂直是必须用倒链及其它调整手段控制的。
调整时，先用直尺或卷尺测量一端距离管子附近的某一轴线距离，然后再测量另一端该轴线距离，保证两端相等，即达到了对口条件。
管子端部与管子中心线垂直轴线的距离亦可直接在安装中测出。
上述两个方向的尺寸在焊前、焊后均进行监视，使两个方向尺寸偏差不大于15mm。
5.1.10管道与设备连接
（1）管道与设备连接主要指的是主汽、热段、冷段管与汽轮机、高、中压主汽门对口连接；高压给水管与给水泵对口连接。
（2）高压高温管道有较大的热膨胀，其热伸长将给与管道相连接的设备很大的推力。
虽然有弯头吸收一些管道的热伸长，但管道过多的伸长将会对设备运行产生影响和管道变形。
故在管道安装时将管道在冷态下进行拉伸，严格掌握冷拉值，消除管道的热应力。
（3管道与设备连接前，应保证设备内部及管道内部清洁无杂物，设备已浇灌完毕，并螺栓已紧固，应加隐蔽验收以保证设备及管道内部清洁无杂物。
对于有冷拉值要求的连接口按设计值进行管道冷拉安装。
对于没有冷拉要求的管道对口时，不强力对口，首先将管子吊到位，安装支吊架并调整，拆除临时倒链，用支吊架调整焊口间隙合格后即可施焊。
5.1.11焊接前，焊接工地必须制订出详细的焊接措施，对各种材质的管材要进行试焊和工艺评定，合格后方可进行焊接，焊前要预热，焊接过程呆维持恒定的温度，焊后要及时热处理。
5.1.12主汽、再热蒸汽、高压给水管道安装前，必须先把吊架、支架的根部连接件装毕，尽量减少临时悬挂。
支吊架要按图纸设计安装，偏装值和偏装方向正确，吊杆螺纹无损伤。
5.1.13四大管道对好口后，班组要认真核对其管坐标是否正确，只有确保坐标正确，才能保证最后一道封焊，闭口在自由状态下闭后，因此每根管坐标必须经工地验收测量，焊接时（水平段）要注意焊接收缩后，上口无间隙。
5.1.14与主汽门、再热联合汽门连接的立管段应临时悬挂，待阀门定位后先与阀门对口焊接，再与下支管对口焊接，最后一道口应在自由状态下进行对口焊接。
5.1.15主管焊缝检验合格后，射线孔要及时封堵。
5.1.16管道全线贯通，检查吊杆承力情况、根部焊接情况，然后对弹簧统一拔销子，再检查承力情况。
试运中应对弹簧热态载荷和位移情况进行检查调整；有热位移的支吊架，安装时严格按照冷位移+（热位移的1/2）进行安装。
5.1.17不参加吹管的管段，在安装前应逐件清理验收，端部应可靠地临时封闭。
5.1.18下列三个位置的管段暂不安装，留待炉前清洗或吹管接口用。
▲再热冷段出口高排止回阀。
▲高压给水的流量喷嘴和孔板。
▲高压给水电泵出口管道。
5.1.19管道全线贯通，吊架根部焊接完毕，保温完毕后检查吊杆承力情况，然后弹簧统一拔销子，再检查和记录弹簧冷态位置和承力情况。
运行中应对弹簧热态载荷和位移情况进行检查、调整。
5.1.20管道冷紧口施工作业步骤：
（1）冷紧前，除冷紧口外的所有管道均焊接完并验收合格后，将各支吊架弹簧销死（在安装压缩值下），使管系处于安装状态。
（2）据冷位移值，调整支吊架拉杆长度，使管系处于冷态线。
（3）冷紧施工过程中，冷紧应伴随支吊架的调整逐步进行，严禁一次到位，防止拉垮各支吊架。
（4）冷紧口位置必须按照图中所示确定，前后冷紧口分别接图中X、Y、Z三个方向冷紧，尺寸冷拉到指定的位置进行焊接。
（5）冷紧口施焊后，各支吊架均应呈刚性状态。
（6）管道冷紧作业完成并且保温完毕后，将销死的弹簧松开。
冷紧口安装示意图如下：
5.2中低压管道安装
安装包含的管道系统有：
凝结水管道，中低压给水管道，本体抽汽管道，高低加疏水管道，本体疏放水管道，除盐水管道，压缩空气管道，辅助蒸汽管道，除氧间有关管道，轴封及门杆漏汽管道等，下面就共性问题作一概述。
5.2.1支吊架安装
（1）支吊架应及时安装，原则上在管道安装前，支吊架根部及连接部件应按设计图纸要求预先安装，根部焊接应严格按照图纸设计强度施工。
（2）支吊架定位时，支吊点的偏移方向及尺寸应按设计要求实施，不得进行反偏移方向定位；
（3）各弹簧部件安装前，必须核对图纸，切记不得错装型号类同的弹簧部件；
（4）安装过程中，提供的弹簧部件已根据设计处于锁定状态，施工人员严禁随意去松动或拔动相应的锁紧螺母或锁紧销；
（5）随着管道的安装，应及时进行支吊架的固定及调整工作，管部位置应正确，安装应平整、牢固，并与管道接触良好；
（6）管道安装完毕，应逐一核对支吊架型式、材质及位置的正确性。
（7）检查恒吊，保证其运动部位在运动时不受阻碍。
（8）系统投入运行前，应拔出弹簧销子。
热态运行时，检查并记录恒吊位移指示器，看它是否指在热态位置，如需要，可按要求调节。
（9）弹簧销子的拔除工作，具体根据各管线的特点按序拔除，销子应通过调整拉杆紧力，自由拔除系统投运前后，要对支吊架进行检查，检查其承力情况，必要时还需对弹簧、吊杆承力情况进行调整。
5.2.2管道安装
（1）安装原则：
先主管后支管，先大管后小管。
（2）中低压管道、管件、支吊架到货后先运至组合场进行分类、检验。
合格后办理入库手续。
检验内容：
管子外观质量检查，壁厚测量，合金件光谱分析等。
（3）所有中、低压管道、管件安装前，必须进行喷砂除锈。
（4）所有与设备连接的管道，必须经设备验收且二次浇灌混凝土达到强度，收到工序交接通知单后，方可开始与设备连接，不得强行对口。
（5）管道支架要与管道安装同步进行,不得在管子、管件上、设备上焊临时铁件与引弧。
在对口前要检查管道内是否清洁，是否有铁锈，管道内必须保持清洁。
（6）DN300以上的法兰焊接必须把法兰带上螺栓后，对称焊接，防止焊接变形，焊接完毕后再上垫片。
（7）无坡度要求的管道，要做到横平竖直，焊缝成形良好。
已安装的管道不允许开口放置，应把管盖封闭好，防止杂物进入，影响系统安全运行。
（8）合金管件及直管必须经光谱分析且出报告合格后，方可开始安装，小合金管道及管件安装后需进行光谱复查，以防止错用材质。
管为合金材质，要防止错用焊条。
5.2.3阀门安装
（1）阀门定位应与管线中心垂直，安装前所有的阀门应打压以检查其严密性。
（2）在运输搬运过程中为了避免损伤阀座及轴承，应保持阀门的关闭状态，切要保证方向正确操作方便。
（3）安装前，阀门进出口的塞盖必须除去，且阀门内必须清理干净。
（4）管道施工中，不允许附加的推力及弯力作用在阀体上。
（5）当阀门与管道焊接时，阀门在施焊过程中应处于微开启状态；且应确保无杂质进入阀体，否则有损伤阀座的危险。
（6）合格的阀门必须从研门班领用。
打水压合格后的阀门统一按系统或分类存放，领用时要认真核对其型号和参数，不得错用。
安装时阀门应处于关闭状态，且要保证方向正确操作方便。
5.2.4法兰的安装
（1）DN300以上的法兰焊接必须把法兰带上螺栓后，对称焊接，防止焊接变形，焊接完毕后再上垫片。
（2）法兰、螺栓、螺母、垫片、安装时接合面上涂抹铅粉，紧固螺栓时优先使用力矩板手，对称均匀紧固。
5.2.5系统水压冲洗试验
（1）为保证系统的严密性，按《汽水管道质量检验评定范围》所规定，分系统进行水压试验。
水压试验值如图纸有规定，则按图纸所提供的数值进行，如无规定则按系统工作压力的1.25倍进行。
具体措施于系统水压是分项编制。
（2）各系统在正式投用前应进行冲洗，冲洗时水先走旁路，不进入设备。
待旁路冲
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