凝汽器不锈钢管安装施工工法

汽轮机凝汽器不锈钢管安装施工工法

湖北省工业建筑集团安装工程有限公司

（肖远龙）

1 前言

凝汽器是汽轮机机组的主要辅机设备，其冷却管作为凝汽器结构中的重要组成部分之一。保证凝汽器冷却管的安装质量，提高真空度，从而提高凝汽器的冷却效率，有利于减少机组汽耗，节约能源，提高了发电的安全性和经济性。凝汽器换热原理主要是常温下的循环水通过冷却管内的一端流向另一端，冷却了冷却管外由汽轮机低压缸排下来80℃左右的乏汽，使其凝结成水之后由凝结水泵输送出去。凝汽器由于体积大、吨位重，制造厂通常是散件到货、现场组合拼装，而凝汽器冷却管的安装往往是机组建设中的重要节点之一，它的顺利与否制约着后续大量的施工作业面。

越南和发榕桔综合钢厂项目4×60MW火力发电厂设备供货及技术服务工程，汽轮机凝汽器型号：N-4500；冷却面积：4500㎡；冷却水量：13234t/h; 冷却水压：0.25MPa~0.35MPa;冷却水温：20~35℃；凝汽器不锈钢管数量在7500～8000根（16000多胀口），（以60MW级机组为例），规格为Φ25×0.7mm ×7590，前后端管板总厚度为20mm，其中管板层厚度为6mm。凝汽器不锈钢管安装目前大多数还是采用传统的人工手工胀管作业，施工效率低，存在过胀或欠胀现象，人工不好控制，管子与管板之间就会出现间隙，容易出现密封性不严漏水，质量得不到保障。根据本项目汽机凝汽器不锈钢管安装作业施工现状，结合越南和发榕桔综合钢厂项目4×60MW火力发电厂设备供货及技术服务工程实际情况，我们采用智能数控式胀管机进行胀管，以提高工作效率和质量的保障性。

图片：凝汽器穿不锈钢管

2 工法特点

汽轮机凝汽器冷却管数量较大、质量要求较高，本工法采用人工的穿管法、智能数控式胀管机进行胀接作业、可以达到速度快、效率高、操作方便、节省了工期、很好地保护不锈钢管不受损伤、也减轻了工人的劳动强度。

为保证密封性能，凝汽器不锈钢管与管板采用智能数控式胀管机胀接的工艺。以提高工作效率和质量的保障性。

3 适用范围

本工法适用于火电或核电厂中汽机凝汽器不锈钢管的穿、切、胀工作。

4 工艺原理

在凝汽器壳体组装完成，内部拉筋、导板、管件等内部件全部安装完成，其位置、尺寸符合厂家图纸要求后，进行前后端管板和中间管板的全面、细致清理，然后在前端管板外侧区域搭设工作平台，不锈钢管呈水平轴线地沿着前端管板孔通过中间管板向后管板孔穿装，整体按除空气区以外自下而上、逐行逐列地顺序进行作业。经过精确计算并反复试验得到胀管值并进行切管、胀管验收合格后进行灌水试验。

电动自动控制式胀管机由控制仪、驱动电机两大部分组成，配套胀管器使用。胀管器主要由胀珠、胀杆、胀壳三部件组成，胀珠与胀杆采用GCr15轴承钢，胀壳采用45＃中碳钢经热处理工艺以提高硬度(HRC55°-60°)和韧度。胀管机采用信号采集与处理、计算机软件控制等技术，由功能较强的微电脑对整机工作过程进行精确地自动控制与处理，它通过输入交流电源启动

驱动电机，经齿轮变速后输出10～30N.m 的扭矩，顺时针方向转动胀杆，胀杆带动胀珠，并快速扩大膨胀不锈钢管内径达到预期的直径要求后自动反方向退出胀管器，使之与管板紧密结合，达到连接的目的。电动自动控制式胀管机见图4-1、直筒胀管器示意图见图4-2。图4-3 手动式胀管机，图4-4电动自动控制式胀管机

5 施工工艺流程及操作要点 5.1 施工工艺流程

控制仪

驱动电机

胀管器

图4-1 电动自动控制式胀管机

图4-2 直筒胀管器示意图

钛管

管板

封头螺帽

胀杆

胀珠

限位套

图4-4电动自动控制式胀管机

图4-3 手动式胀管机

5.2 操作要点

5.2.1 穿管前对不锈钢管进行外观检查和试胀。穿管前必须将管子外壁及冷却管孔壁用丙酮或酒精清洗干净，除去锈蚀、油污等一切杂质。

5.2.2 穿管和胀管工作应在无风沙、雨雾侵袭的条件下进行，工作环境应干净、整洁、干燥。穿管时应不断地清扫管孔，保证清洁。

5.2.3 穿管时在两端管板和各隔板处设专人监护，使不锈钢管顺利导入管孔，以免拉伤不锈钢管，并需注意穿管顺序，力求对称。

5.2.4 胀管时应掌握合理的顺序，应严格按区域进行，胀管力量应适度。胀管时不允许用润滑剂，不允许出现欠胀和过胀现象。

5.2.5 胀管时先胀一端，管端伸出管板面的尺寸应严格控制在0~0.5mm范围内。胀另一端时，应先将不锈钢管端头余量切除，保证管端离管板表面的尺寸在0~0.5mm。胀管长度不应超出管板厚度。

5.2.6 胀管后，管端内部管壁应保持平滑，不允许出现挤伤、擦痕。胀管部分与未胀部分应平滑过渡，不允许有任何凹坑及沟槽。

5.2.7 胀管前应对管端及接合区域仔细用丙酮擦洗干净，胀管力应沿四周均匀。胀管后检查管板结合应密实，管边应无气孔、裂纹等缺陷。

5.2.8穿管和胀管结束后，必须在不锈钢管上部敷设全封闭的保护层，以防损坏不锈钢管及脏物、杂物落入凝汽器内。

5.2.9 冷凝器在整个施工过程中应采取可靠的保护措施，防止异物落入汽侧，损坏冷却管，当冷凝器不锈钢管安装完毕后，对水侧进行严密性水压试验，充水时应将空气放净，保持一定压力，汽侧水室盖板，人孔门和螺栓等处应无渗漏，在汽测进行灌水试验，灌水高度应充满整个冷却管的汽侧空间，并高于顶部冷却管100mm,维持24小时不渗漏为合格。

5.2.10 在最后封闭凝汽器前应对汽侧空间和冷却管作彻底检查，没有任何杂物时，方可封闭。

5.2.11 操作图片：图5-1 穿管前的检查准备工作；图5-2 管板清理；图5-3

切管、胀管；图5-4 胀管；图5-5不锈钢管穿胀验收工作；图 5-6胀管验收合格。

图5-1 穿管前的检查准备工作 5-2 管板清理

图5-3 切管、胀管 5-4 胀管