摘 要：電廠循環(huán)水管用于向主廠房內(nèi)的凝汽器輸送冷卻水，并將換熱后的排水輸送至冷卻設(shè)施。火電廠循環(huán)水管道的設(shè)計，包括管道在總平面中的定位、管徑及管材的確定、管道壁厚和加肋的設(shè)計及循環(huán)水管道附屬設(shè)施的設(shè)計。相對電廠內(nèi)其他廠區(qū)管道而言，循環(huán)水管道管徑及埋深較大，應(yīng)力求管線長度最短，水力損失最小，以減小循環(huán)水泵功率及降低運行費用.本文簡述了某電廠循環(huán)水管道的設(shè)計工藝，并通過經(jīng)濟技術(shù)對比介紹了改性環(huán)氧漆在電廠循環(huán)水管道防腐中的應(yīng)用。

關(guān)鍵字：循環(huán)水管 環(huán)氧煤瀝青漆 改性環(huán)氧漆 回填 水壓試驗

中圖分類號：TU27 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）01（a）-0000-00

電廠中凝汽器的低溫狀態(tài)是由冷卻水循環(huán)來保證的，冷卻水的冷卻過程是電力生產(chǎn)中十分重要的過程。循環(huán)水管承擔了電廠冷卻水載體的功能，至關(guān)重要，本文就某電廠循環(huán)冷卻水系統(tǒng)循環(huán)水管的相關(guān)設(shè)計做個介紹。

1 系統(tǒng)描述

某300MW電廠供水系統(tǒng)采用以自然通風冷卻塔為冷卻設(shè)備的擴大單元制循環(huán)供水系統(tǒng)。每臺機組配1座自然通風冷卻塔，2臺循環(huán)水泵。2臺機組在冷卻塔前合建1座循環(huán)水泵房，每座冷卻塔至循環(huán)水泵房段采用2條回水溝。考慮到運行及檢修的靈活性以及冷卻塔在冬季防凍的要求，在2臺機組循環(huán)水進水管上及回水管上設(shè)聯(lián)絡(luò)管，2座冷卻塔水池之間設(shè)聯(lián)絡(luò)溝。

每臺機組冷卻塔設(shè)1根旁路壓力回水管，管徑為DN1400?；厮苋肟谔幵O(shè)置閥門。夏季運行時，旁路管上的閥門處于關(guān)閉狀態(tài)，冷卻水經(jīng)淋水填料冷卻后，由回水溝回到循環(huán)水泵入口；冬季運行時，在熱泵未投入使用時，循環(huán)水正常上塔運行，在氣溫較低時，開啟DN1400旁路管閥門，關(guān)閉DN2400上塔管閥門，回水直接進入冷卻塔集水池，再由回水溝進入循環(huán)水泵入口。

循環(huán)冷卻水由設(shè)在循環(huán)水泵房內(nèi)的循環(huán)水泵提升后經(jīng)壓力管道送入凝汽器進行熱交換。夏季運行時，經(jīng)熱交換后的循環(huán)冷卻水由循環(huán)水壓力管道送入冷卻塔進行冷卻；冬季運行熱泵投入使用時，冷卻塔進水閥門關(guān)閉，2臺機組循環(huán)水回水進入熱泵機組進行熱交換。剩余循環(huán)水回水通過冷卻塔旁通管進入冷卻塔水池，熱泵出水通過熱泵回水管排入冷卻塔回水溝。

輔機冷卻水，從循環(huán)水給水管上吸取，經(jīng)過輔閉式冷卻系統(tǒng)，進行熱交換后，再由壓力管道送入冷卻塔進行冷卻。

循環(huán)水系統(tǒng)流程為：循環(huán)水泵房—壓力鋼管—凝汽器/開式水—排水管—自然通風冷卻塔—循環(huán)水回水溝—循環(huán)水泵房。

2 循環(huán)水進排水管溝布置

循環(huán)水鋼管采用Q235B材質(zhì)，內(nèi)外壁均采用防腐涂料保護，并考慮2mm腐蝕余量。

循環(huán)水進水管自循泵房至廠區(qū)內(nèi)主廠房兩臺機組凝汽器進口壓力鋼管采用2根，管徑為DN2400，進出主廠房的管道為DN1800，排水管在A排前進入排水總管，循環(huán)水排水管將升溫后的水送至冷卻塔進行冷卻，排水管規(guī)格及管材與壓力鋼管同。冷卻塔到循環(huán)水泵房采用排水溝。

DN2400循環(huán)水鋼管壁厚均為14mm； DN1800鋼管鋼管壁厚均為12mm。D2440×14循環(huán)水壓力鋼管：剛性環(huán)采用[14a，剛性環(huán)間距為2000mm，過道路段剛性環(huán)間距為1000mm；D1840×12循環(huán)水壓力鋼管：剛性環(huán)采用[12.6，剛性環(huán)間距為2000mm，過道路段剛性環(huán)間距為1000mm。

為防止附著物生長和繁殖，循環(huán)水需加氯處理，在冷卻塔回水溝設(shè)加氯點。

3 循環(huán)水管設(shè)計地面荷載

道路段設(shè)計地面荷載按0.06MPa考慮。為此，現(xiàn)場需在施工重件過管、溝處采取路基箱等適當保護措施，嚴格控制施工荷載小于0.06MPa。非道路段設(shè)計地面荷載按0.02MPa考慮。

4 循環(huán)水管的焊接

循環(huán)水管的鋼材采用Q235B，采用的電焊條可選用E4303，焊絲可選用H08MnA，或其它與母材的金屬性能和化學成分相當，且工藝性能良好的型號，且同樣需有出廠檢驗合格證，若無此證或?qū)ζ滟|(zhì)量有懷疑時，應(yīng)按批號抽查試驗，合格者方可使用。

5 循環(huán)水管防腐處理

涂料設(shè)計保護年限20年，具體防腐涂料型號及規(guī)格參見下表：

部 位品 種涂料名稱干膜厚（μm）道 數(shù)稀釋劑

埋地

鋼管

外壁底 漆Jotamastic 87

改性耐磨環(huán)氧漆300一 道Jotun thinner 17

面 漆Jotamastic 87

改性耐磨環(huán)氧漆300一 道Jotun thinner 17

Total： 600共二道

鋼管

內(nèi)壁底 漆Jotamastic 87 Al

改性耐磨環(huán)氧鋁粉漆250一 道Thinner No.17

面 漆Jotamastic 87 Al

改性耐磨環(huán)氧鋁粉漆250一 道Thinner No.17

Total： 500共二道

改性環(huán)氧漆與傳統(tǒng)環(huán)氧煤瀝青漆相比具有以下優(yōu)勢：

1）環(huán)氧煤瀝青漆含煤焦油，刺鼻、污染環(huán)境，有害。施工過程中，工人對瀝青漆特有的惡臭非常厭惡，人體短時間接觸瀝青成分的煙和蒸汽會導致鼻、眼、候不適，頭痛惡心等。長時間接觸高濃度蒸汽甚至還會導致內(nèi)部器官損害，致癌等。

改性環(huán)氧漆屬于環(huán)境友好型，甚至可以用于飲用水管道等。

2）環(huán)氧煤瀝青漆特加強級防腐施工為底漆-面漆-玻璃布-面漆-玻璃布-面漆-面漆，工序復雜繁瑣。改性環(huán)氧漆僅需兩道成膜，簡單快捷。由于施工場地的限制，涂料要易于施工，改性環(huán)氧漆施工道數(shù)少，施工周期短，無需外加玻璃布加強，使漆膜受氣候因素，施工因素等外部因素影響更少，更能保證漆膜質(zhì)量。

3）環(huán)氧煤瀝青漆本身材料單價方面優(yōu)于改性環(huán)氧漆，但綜合考慮施工時間，材料耗量等，改性環(huán)氧漆綜合單價卻優(yōu)于環(huán)氧煤瀝青漆。

4）環(huán)氧煤瀝青漆在性能維護方面，修補復雜，而改性環(huán)氧漆修補簡單。

在火力發(fā)電廠的鋼質(zhì)埋地循環(huán)水管壁防腐涂層中，從瀝青漆、環(huán)氧煤瀝青漆、改性環(huán)氧漆等涂料都有應(yīng)用，但改性環(huán)氧漆以其優(yōu)異的超長期防腐蝕耐久性能，在近年來國內(nèi)的許多火力發(fā)電廠循環(huán)水管防腐中均有應(yīng)用，有效控制了循環(huán)水管的腐蝕，取得了很好的應(yīng)用效果。

6 管道回填

循環(huán)水管開挖敷設(shè)管道的溝底標高，必須符合設(shè)計要求。堆積在溝槽內(nèi)的回填土應(yīng)及時清除掉。準確地將地基整平至規(guī)定標準：凹凸度應(yīng)小于±50mm，個別地方的超挖應(yīng)用碎石和砂填補夯實。

管道基坑在開挖過程中，如發(fā)現(xiàn)人工土、淤泥、流砂現(xiàn)象，下沉性土壤和滑坡時，必須采取專門措施予以處理。

沿輸水管道應(yīng)設(shè)有將地表水和滲水排出溝槽以外的排水措施，以防止沿管壁發(fā)生土壤淘刷和地表沖刷等現(xiàn)象。在任何情況下不允許溝槽長期積水，并應(yīng)采取措施以防積水時發(fā)生浮管現(xiàn)象。

循環(huán)水直埋壓力鋼管下的砂墊層厚度為300 mm，200mm厚為砂和碎石墊層，材料為30 mm以下的細碎石與粗砂組成，其比例為碎石40%，粗砂60%。100mm厚為砂墊層。在砂墊層上安裝管子時，應(yīng)防止碎石和粗砂往旁流動。

為了保證鋼管外壁與周圍土壤良好接觸，以確保管道安全運行，為此特別對回填土提出如下要求，請施工單位嚴格執(zhí)行：

管頂上200mm以下開挖范圍內(nèi)回填中粗砂，開挖范圍邊線距管道外壁凈距應(yīng)大于0.3D，并應(yīng)在兩側(cè)同時分層進行，并嚴格逐層夯實，每層厚度200～300mm，需取樣檢測保證其干容重≥1.65t/m3或容重≥1.90t/m3，以確保鋼管穩(wěn)定。

回填夯實盡量避免在雨天進行，否則應(yīng)采取有效措施確保雨天施工的回填質(zhì)量。

管頂200mm以上回填土，原則上采用輕亞粘土或細砂石回填，不得采用淤泥、石塊、磚頭等物。

管道基坑開挖后，如遇基底為粉質(zhì)粘土層，請將其全部挖除，采用砂石（1：2，砂：碎石）換填至管底標高以下300mm。

7 水壓試驗

全部循環(huán)水管道工程安裝完畢后、回填土前，應(yīng)進行系統(tǒng)嚴密性水壓試驗，以檢查各連接部分（焊縫、異形管件、人孔、法蘭接口等）的嚴密性。水壓實驗應(yīng)參照《水電水利工程壓力鋼管制造安裝及驗收規(guī)范（DL5017-2007）》、《電力建設(shè)施工技術(shù)規(guī)范 第5部分：管道及系統(tǒng)（DL5190.5-2012）》執(zhí)行。

管道系統(tǒng)進行嚴密性水壓試驗前應(yīng)：

1）結(jié)束焊接、聯(lián)接等安裝工作，并經(jīng)檢驗合格。

2）試驗用壓力表，應(yīng)預先校驗正確。

3）制訂有關(guān)嚴密性水壓試驗的技術(shù)，安全和組織措施。

4）管道系統(tǒng)進行嚴密性試驗時，應(yīng)與運行中的管道用堵板隔絕。

8 工程驗收

焊接壓力管道工程檢驗，應(yīng)分兩次進行，第一次是在施工過程中按工序分段進行。第二次是在整個系統(tǒng)的焊接安裝施工完畢后進行。

焊接壓力管道的檢查驗收，應(yīng)由施工、監(jiān)理、質(zhì)檢及其他有關(guān)單位共同檢查，并作檢查簽證。

有關(guān)檢查驗收的項目及標準應(yīng)參照《電力建設(shè)施工技術(shù)規(guī)范 第5部分：管道及系統(tǒng)》、《火力發(fā)電廠焊接技術(shù)規(guī)程》、涂料制造商技術(shù)要求、以及原電力工業(yè)部《火電施工質(zhì)量檢驗及評定標準》焊接工程篇和管道篇中有關(guān)要求進行。

參考文獻

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