孟勝利+齊玄

摘 要：本文對國內(nèi)在DN80以下汽水小管道常規(guī)設(shè)計及安裝習慣等方面存在的問題進行了歸納總結(jié)，并提出在設(shè)計上的改進措施，即對DN20及以上小口徑汽水管道也采用三維設(shè)計軟件進行模型設(shè)計，必要情況下進行應力分析，從而使小口徑管道布置合理、走線短捷、膨脹受控，達到節(jié)省材料量、節(jié)省初投資的目標。

關(guān)鍵詞：小口徑管道；DN80；火力發(fā)電

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2015.24.149

1 小口徑汽水管道設(shè)計狀況概述

按照國內(nèi)電力設(shè)計的慣例，DN80是火力發(fā)電廠大、小口徑管道的分界線，公稱通徑在DN80及以上的汽水管道由設(shè)計院進行詳細的布置和安裝設(shè)計，并對溫度在150℃以上的管道進行應力分析；公稱通徑DN80以下的小口徑汽水管道由設(shè)計院進行系統(tǒng)設(shè)計，并估列材料，而不進行管道布置和支吊架設(shè)計，由安裝單位根據(jù)現(xiàn)場實際情況進行施工。

在火力發(fā)電廠汽水系統(tǒng)當中，疏水、放水和放氣等小口徑管道數(shù)量很多，連接系統(tǒng)繁雜，如果對該部分管道也進行詳細的布置設(shè)計，將大大增加設(shè)計工作量。如果設(shè)計院沒有考慮小管道的安裝位置，現(xiàn)場往往缺乏統(tǒng)籌規(guī)劃，安裝較為零亂，影響整體外觀和工藝效果，而且隨著機組容量的不斷加大，高溫高壓的小管道越來越多，其運行安全性亦應當引起足夠重視。

隨著電力設(shè)計水平的提高，近年來對設(shè)計質(zhì)量方面的管理標準日臻完善，在設(shè)計精細化方面的要求也在不斷提高。所以，在工程設(shè)計中對小口徑汽水管道進行整體詳細設(shè)計很有必要。

2 小口徑汽水管道安裝存在的問題

目前國內(nèi)火電廠中口徑DN80以下的汽水管道的設(shè)計和安裝基本上都是由施工單位根據(jù)現(xiàn)場情況完成。由于施工單位水平的參差不齊，小口徑汽水管道往往存在布置隨意性大、影響主廠房整體美觀的情況，甚至會影響系統(tǒng)運行安全。歸納起來，主要存在以下幾種常見問題：

2.1 整體布置不美觀

主要原因是施工設(shè)計時沒有考慮整體布局效果。有時施工單位為節(jié)省管道材料，布置就近走直線，管道走向凌亂，和主廠房整體風格不符合；疏水擴容器集管連接處的小口徑管道間布置間距過小，相鄰的同排管道整體保溫，閥門錯開布置后，顯得雜亂。

2.2 檢修和操作不方便

管道布置時沒有考慮閥門的操作和檢修空間，造成運行人員檢修和操作非常困難；放水管道不經(jīng)過漏斗直接排進就進的放水母管，運行人員無法觀測管道放水是否排放完畢，另外也無法及時發(fā)現(xiàn)閥門內(nèi)漏。

2.3 存在安全隱患

一些高溫小口徑管道沒有經(jīng)過應力計算，現(xiàn)場隨意安裝，支吊架普遍以剛性為主，補償考慮不周，造成管系熱態(tài)膨脹不暢，從而使管道在熱態(tài)下扭曲變形嚴重，影響安全。

2.4 設(shè)計單位所開列材料量和現(xiàn)場實際安裝量存在較大偏差

由于小管道沒有進行詳細設(shè)計，這部分管道材料往往靠設(shè)計人員經(jīng)驗進行估取，但現(xiàn)場由于各種設(shè)備，管道和建筑梁柱的復雜性，加之一些小管道需要集中布置，往往和實際安裝量存在較大的偏差。對于開列少了的材料，在施工過程中由設(shè)計單位現(xiàn)場修改來解決；但對于開列多了的材料，又造成浪費，給業(yè)主單位增加了費用。

3 小口徑汽水管道優(yōu)化設(shè)計措施

針對小口徑管道設(shè)計施工存在的問題，設(shè)計單位需在施工圖階段及時和業(yè)主單位及施工單位進行溝通，了解電廠運行習慣，在開展大口徑管道設(shè)計的同時開展小口徑管道的設(shè)計，在三維模型中布置管道，使得大、小管道整體上布置最優(yōu)化，對重要的高溫管道進行應力計算，緊密結(jié)合主廠房內(nèi)設(shè)備和通道實際情況，提高設(shè)計質(zhì)量，目的是小口徑管道在現(xiàn)場集中布置，工藝美觀，走線短捷，布局合理，膨脹自由。

3.1 保證通暢，避免碰撞

結(jié)合大管道設(shè)計情況，整體考慮合理布置小管道，避免出現(xiàn)蜘蛛網(wǎng)式的混亂布置狀況。小管道就近接出，靠墻或靠柱子布置的管道及閥門適當加大間距，相鄰的同排管道分別保溫，閥門錯開有序布置，做到既節(jié)省空間、運行操作方便而且整體美觀。管道布置不僅要注意冷態(tài)位置，熱態(tài)下也不得與大管道相碰，不得與設(shè)備相碰，不得與土建基礎(chǔ)相碰，不得與管道支架相碰，要保溫的管道要注意留出保溫層厚度，不得妨礙管道膨脹，要便于管道支吊架的安裝。此外管道布置還要考慮管到疏水坡度，保證疏放水通暢。

3.2 集中布置，方便運行

小管道布置既要考慮節(jié)約管道材料量，又要考慮運行和檢修空間?？稍阱仩t運轉(zhuǎn)層，零米層和疏水擴容器附近設(shè)置集中的疏水閥門站，鍋爐頂部設(shè)置集中的放氣管道，小管道布置有序美觀，閥門便于操作。在放水、放氣小口徑管道布置集中的地方集中設(shè)置漏斗，放水、放氣管道就近接入，經(jīng)過漏斗匯總排入疏水母管，既便于運行人員觀察，也避免了隨意排放而使地面積水的現(xiàn)象。

3.3 應力計算、保證安全

小管道布置要考慮管道熱膨脹問題，對于 150℃和DN20以上管道進行應力計算，150℃以下管道通過合理布置實現(xiàn)自然補償。通過應力計算合理設(shè)置彈簧支吊架，避免熱態(tài)運行時管道出現(xiàn)卡死現(xiàn)象，保證管道安全運行。

3.4 優(yōu)化設(shè)計，合理刪減

對于蒸汽和水管道上面的放氣小管道，由于只是在水壓試驗時候用，為減少漏點，建議在完成水壓試驗后，合理刪減閥門，加堵頭焊死，焊口進行100%無損探傷，確保管道不發(fā)生跑、冒、滴、漏的現(xiàn)象。

4 結(jié)論

經(jīng)過對火力發(fā)電廠小口徑管道的設(shè)計優(yōu)化，通過轉(zhuǎn)變設(shè)計觀念，提升設(shè)計手段，小口徑管道設(shè)計可做到設(shè)計合理，工藝美觀，走線短捷，布局合理，膨脹自由，并且開列的管道和支吊架材料量準確無誤，避免了施工單位因隨意安裝而造成的工程量超標，有效地控制小管道的安裝材料量，另外，對高溫管道的應力分析，還能確保管道的安全運行。endprint