汽轮机高压蒸汽管道吹扫工法.docx
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汽轮机高压蒸汽管道吹扫工法
汽轮机高压蒸汽管道
蒸汽吹扫工法
编制：
王学义
目次
汽轮机高压蒸汽管道蒸汽吹扫工法
1前言
汽轮机是将蒸汽的热能转换成机械功的旋转式动力机械。
具有功率大、转速高、经济性好等优点，广泛应用于石油化工装置中作为原动机来驱动压缩机、鼓风机、水泵、发动机等工作机械。
汽轮机蒸汽管道的管径大、系统长、清洁度要求高，是汽轮机运行的重要环节之一。
新安装的工业蒸汽管道经检、试验合格后均要用一定压力的蒸汽进行吹扫，以清除管内的杂物、积垢和焊渣等，从而保证蒸汽管道系统清洁，确保汽轮机安全运行。
运用本工法施工的汽轮机高压蒸汽管道除与汽轮机主阀处用法兰连接外，其余全部采用焊接连接。
管道热处理和无损检验合格后进行管道试验，蒸汽管道吹扫在管道绝热工程完成后进行。
本工法是一种经济、有效且简便的蒸汽管道的蒸汽吹扫方法。
2工法特点
2.1常规吹扫方法的缺点：
常规的蒸汽管道施工方法是在施工前依据管道的流程，预先选定恰当位置的固定口后，采取分段式压、分段吹扫，靶板试验合格后再焊接固定口，待全系统封闭后再作一次试压。
如果蒸汽吹扫在绝热施工前进行，其缺点有：
a）未保温的蒸汽管道在暖管时散热快、疏水多、时间长、耗汽多；b）中途散热和疏水、末端吹扫力减弱；
c）管道在吹扫合格、待防腐保温后方可使用，这样管道易积水生锈，启用时仍需再次吹扫。
2.2本工法特点：
2.2.1施工工艺的先进性：
管道施工时采用一次安装、一次试压，吹扫前保温，进行全线吹扫，具有连续作业的特点；提高了施工工艺水平，提高了工作效率，降低了施工成本。
2.2.2施工管理的科学性：
选用全面质量管理，有健全的质量保证体系，确保了施工质量的优良。
2.2.3实际运用的可行性：
本工法有较广泛的实用性，适用于中、高压蒸汽管道蒸汽吹扫施工；施工时安全可靠，减少了环境噪音。
3适用范围
3.1本工法适用于石油化工装置压缩机组及中、小型汽轮发电机组汽轮机中、高压蒸汽管道的蒸汽吹扫施工。
3.2本工法适用于石油化工装置工艺系统的中、高压蒸汽管道的蒸汽吹扫施工。
4工艺原理
根据高压蒸汽管道清洁度的要求、管道焊接工艺、管道长度和保温、疏水情况以及吹扫汽源的容量与参数等因素综合考虑，选择合适的吹扫力，进行全系统，全流量吹扫，即能节约能源又保证了吹扫质量，达到了优质、快速、安全吹扫管道的目的。
5工艺流程及操作要点
5.1工艺流程（见图1）。
图1工艺流程图
5.2操作要点
5.2.1蒸汽管道施工
a）管道组成件及管道支承件等已检验合格；
b）管子、管件、阀门等内部已清理干净、无杂物，阀门已试验合格，管口已封闭；
c）管道坡口加工后应除去坡口表面的氧化皮、熔渣及影响接头的表面层，并将凹凸不平处打磨平整；
d）焊接底层应采用氩弧焊施焊；
e）管道预制应按管道系统单线图进行；
f）管道安装应按管道系统号和预制顺序号进行安装；
g）导向支架或滑动支架的滑动面应洁净平整，不得有歪斜和卡涩现象；
h）弹簧支、吊架的弹簧高度应按设计文件规定安装，弹簧调整至冷态值并作记录；
i）蒸汽吹扫前进行绝热工程施工。
5.2.2蒸汽吹扫
a）在汽轮机蒸汽入口管线上配置临时排气管。
当一个装置有多台汽轮机时，可根据现场的具体情况配置可拆卸的、适合公用的排汽管；
蒸汽吹扫的排汽管道应符合下列规定：
1）排汽管管口应朝上倾斜（30º左右为宜），排汽管道应引至室外；
2）排汽管的内径宜大于等于被吹扫管子的内径，长度应尽量短捷，以减少阻力；
3）排汽管应具有牢固的支撑，以承受派汽的反作用力；
4）排汽管道对口焊接要求与正式焊口要求相同，并宜装设消音装置；
b）蒸汽吹扫时应缓慢暖管，并及时疏水，当吹扫末端与进汽管段的温度接近时，恒温1h后才进行吹扫。
然后自然降温至环境温度，需再升温暖管、恒温，进行第二次吹扫。
在蒸汽吹扫大约10min之后，应停止吹扫3～4h，使蒸汽管道冷却，以便粘附在管壁上的杂质剥落。
本程序反复操作一般不少于六次；
c）第一次吹扫压力为规定吹扫压力的15％～20％进行。
以后的吹扫压力最好维持在设计工作压力的75％左右，最低不应低于工作压力的50％；
d）蒸汽管道吹扫采用全线、全流量吹扫，按吹扫流量和速度之积高于冲刷力，吹扫力倍率取1.2～1.7较合适；
e）用图2所示的靶板来检查蒸汽吹扫的效果。
在支架上装有抛光的铝靶板，布氏硬度为HB25～35。
靶板应在管道多次吹扫之后再安装，并在靶板上作出每次吹扫的标记；
f）蒸汽吹扫完毕，拆除排气管，将吹扫合格的蒸汽管道与汽轮机连接。
图2靶板安装图
6材料（见表1）
表1主要施工用料一览表
序号
名称
规格、型号
单位
数量
备注
1.
氧气
瓶
2
2.
氩气
瓶
2
3.
砂轮片
φ100
片
20
4.
砂轮片
φ150
片
10
5.
记号笔
软笔尖
支
5
6.
白布
M
3
7.
钢丝刷
把
2
8.
毛刷
2″
把
2
9.
砂布
100＃
张
10
10.
平板锉
8″、10″
把
各2
11.
钢锯条
根
10
12.
电池
1＃
节
20
13.
MOS2润滑脂
Kg
1
续表1主要施工用料一览表
序号
名称
规格、型号
单位
数量
备注
14.
压力表
块
2
排气管用
15.
法兰
排气管用
16.
无缝钢管
排气管用
17.
角钢
∠50×50×5
排气管用
18.
槽钢
［100
排气管用
19.
铝板
δ＝4～5mm
M2
0.2
靶板用
20.
钢管脚手架
根
20
21.
木跳板
块
10
22.
闸阀
排气管用
7机具设备（见表2）
表2主要施工机具一览表
序号
名称
规格、型号
单位
数量
备注
1
氩弧焊机
台
2
2
电动无齿锯
台
1
3
电动磨光机
φ100
台
2
4
电动磨光机
φ150
台
2
5
导链
2T
个
2
6
导链
3T
个
2
7
钢锯
调节式L-300
把
1
8
成套双头扳手
10件
套
1
9
梅花扳手
8件
套
1
10
活络扳手
10″、12″
把
各2
11
手电筒
3节
个
2
12
钢卷尺
5M
个
2
13
弯尺
500mm
把
1
14
长水平仪
2mm/1000mm、L-400mm
把
2
15
手锤
2P
把
2
8劳动组织及安全
8.1劳动力安排（见表3）
表3劳动力安排一览表
序号
工种
人数
备注
1
工段长
1
负责组织施工
2
工艺工程师
1
负责技术、指导施工
3
检查员
1
负责质量检查
4
安全员
1
负责现场安全
5
管工
4
蒸汽管道吹扫及装、拆排气管
6
电焊工
2
焊接作业
7
气焊工
1
气割下料
8
起重工
2
起重作业
8.2安全措施
8.2.1对施工人员进行安全技术交底。
8.2.2进入现场必须戴好安全帽，高处作业必须挂好安全带。
8.2.3蒸汽吹扫的排气管应引至室外，吹出口宜加消音器。
吹出口宜朝向无人区或天空，严禁对着厂区或居民区，在吹扫出口处的一定范围内拉设警戒线，并有专门的安全人员在此监护。
8.2.4蒸汽吹扫时应注意防烫保护。
8.2.5蒸汽阀开启和关闭都应缓慢，不能过急，以免形成水锤，引起管子和阀件的破裂。
8.2.6蒸汽吹扫时，必须按照加热—冷却—加热的顺序进行。
8.2.7抽取靶板应在蒸汽关闭后进行。
9质量要求
9.1执行的标准规范
9.1.1制造厂的设计文件。
9.1.2《工业金属管道管工程施工及验收规范》SH/T50235-1997
9.1.3《乙烯装置离心压缩机组施工技术规程》SH/T3519-2002
9.1.4《电力建设施工及验收规范》（管道篇）DL5031-94
9.2质量验收标准
9.2.1气轮机入口的主蒸汽管道的吹扫效果采用装入排气管道的铝靶板进行检查。
铝靶板表面应光洁，宽度为排气管内径的8％，长度略大于管子内径。
在保证冲刷力的前提下连续两次更换靶板检查，相邻两次吹扫宜停留12h间隔时间。
蒸汽吹扫质量应符合表4的规定。
表4蒸汽吹扫质量标准
序号
项目
质量标准
1
靶板上痕迹尺寸
φ0.6mm以下
2
痕迹深度
∠0.5mm
3
粒数
1个／cm2
4
打靶时间
吹扫15min检查，两次均合格
9.2.2汽轮机或设计文件有规定的蒸汽管道，经蒸汽吹扫后应检验靶板。
当进口汽轮机设计文件无规定时，吹扫质量可参照表5。
表5蒸汽吹扫判定标准（HITACH）
序号
项目
判定标准
1
痕迹大小
φ0.3mm以下
2
痕迹粒数
少于5个／100mm×100mm
3
次数
连续两次吹扫，均应达到上述标准
10效益分析
蒸汽管道吹扫前做好绝热工程，吹扫时采用全系统、全流量吹扫，制作一套排气管，可供多台汽轮机使用，节省了大量人工，降低了施工成本，节约了能源，缩短了施工工期，保证了人生安全，提高了吹扫质量，比传统的分系统、分阶段吹扫提高工效3～4倍。
为机组试运行和装置早日投产赢得了时间，得到外国专家和业主的高度评价。
取得了良好的社会效益和经济效益。
11应用实例
11.11991年5月，兰州兰化公司石油化工厂2.5万吨／年丙烯腈装置空压机组汽轮机入口蒸汽管道蒸汽吹扫首次使用本工法，仅用了5天时间蒸汽管道就吹扫合格。
得到杭州汽轮机厂专家及业主的赞扬，体现了本工法的先进性、科学性、适用性和合理性。
11.21997年4月～6月，兰州兰化30万吨／年大化肥装置合成氨部分的四大机组：
空压机机组、氮压机机组、合成气压缩机机组、冰机机组汽轮机入口蒸汽管道的吹扫全部采用本工法进行蒸汽吹扫，提高了工效、加快了吹扫速度、保证了吹扫质量，降低了施工成本，得到了德国西门子、日本三菱公司、东洋公司及兰化公司领导的高度评价。
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