浅谈凝汽器钛管安装

浅谈凝汽器钛管的安装

【摘要】凝汽器是火力发电厂中最大的单体换热设备，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，有利于减少机组煤耗，节约能源，提高了电厂的安全性和经济性。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。本文主要阐述了凝汽器钛管安装的施工方法、具体施工工艺流程、操作要点、钛管焊接及质量控制。【关键词】凝汽器钛管，施工方法，操作要点，焊接，质量，安全

钛是一种稀有轻金属，比强度大，在一定条件下，钛金属具有化学性质稳定与化学性质活泼两重性。在常温下对大气、海水以及大多数的酸、碱、盐等介质均具有优良的抗腐蚀性能。因此，以工业纯钛为原材料制造的钛管被广泛应用于我国沿海地区的发电厂凝汽器中。同时由于钛材具有较高的化学活性，这使得其对焊缝以及焊材表面的污物十分敏感。因此，在钛管穿装、扩胀、焊接的过程中，必须严格保证端管板孔内壁和钛管端头的清洁度，加上良好的防尘措施，才能创造出良好的作业前提条件。

1.施工方法

鉴于钛管数量较大、单价较贵、质量要求较高，因此采用带有导向器的穿管法、电动自动控制式胀管机进行胀接作业、半自动钨极氩弧焊工艺进行焊接，可以达到速度快、效率高、操作方便、大大节省了工期、很好地保护钛管不受损伤、也大大地减轻了劳动强度。

为保证密封性能，凝汽器钛管与管板采用胀－焊的工艺。从密封角度来讲，采用胀－焊工艺相当于上了双保险，更能保证其密封性能；从焊接工艺角度来讲，先胀后焊的作用：一方面是因为钛管的管壁薄，仅0.5～0.7mm厚，如果不胀或欠胀，管子与管板之间就会出现间隙，焊接时就有可能出现烧穿或未熔合等缺陷；二是钛管焊接需要背面氩气保护，而凝汽器受结构限制，不可能从管板里面进行充氩保护，采用先胀后焊，胀管后就能消除管子与管板孔之间的间隙，从而避免焊缝后面的氧化；三是能保证焊机定芯棒插入管子后防止管子的移动。

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，钛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上而下、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胀管、切管，验收合格后进行焊接作业。

2.施工工艺流程及操作要点

2.1施工工艺流程

穿管前的检查准备工作→钛管试穿→钛管穿装→钛管试胀→钛管扩胀→钛管穿胀验收→钛管焊接→焊缝检验→整理验收资料

2.2钛管穿、胀操作要点

2.2.1穿管前钛管板以酒精或丙酮擦拭，除去油污，用白布擦拭达到白布无污染后，管板清理合格并用塑料布盖好。

2.2.2工作场所必须用防火毡布搭设密封室，以防止外部风、砂对管板和钛管的污染以及由现场非常因素而引起的火灾。密封室内应配有电源和施工用照明及灭火器材等。2.2.3钛管板和钛管在穿管前应使用白布以酒精或丙酮擦拭，除去油污，并用塑料布盖好防止灰尘污染。

2.2.4穿管人员必须穿干净的工作服和工作鞋，并戴脱脂手套，当被油脂污染时必须立即更换。

2.2.5穿管时，每根钛管至少由3人拿住，并保证管子的水平。

2.2.6穿管用的导向器以及对管端用的工具（如胶锤），每次使用前都必须用酒精清洗。

2.2.7穿管时在两端管板和各道隔板处都设专人，使穿管对准各道管孔，避免冲撞。2.2.8穿管时应轻推轻拉，动作要一致，不冲撞管孔，穿管受阻时，不得强力猛击，应使用胶锤轻敲，使管子顺利穿过。

2.2.9穿管工序应由上向下进行，以免内部人员踩踏钛管和导向器脱落不好寻找。

2.2.10钛管在正式胀接前必须进行试胀工作。胀口应无欠胀或过胀现象，胀口处管壁胀薄约4%～6%，胀口处应平滑光洁，无裂纹和显著的切痕。胀口的胀接深度一般为管板厚度的75%-90%，不允许扩胀部分超过管板内壁。

2.2.11管子在胀接前应在管板四角及中央各胀一根标准管，以检查两端管板距离有无不一致和管板中央个别部位有无凸起，造成管子长度不足等情况，管子胀接顺序应根据管束分组情况妥善安排，不得因胀接顺序不合理而造成管板变形。

2.2.12正式胀接应先胀出水侧的管板，钛管与管板胀好后，在进行另一端钛管的切割。

2.2.13切割使用专用的切管器，管端切齐尺寸一般露出管板0.3～0.5mm；切下的钛屑必须及时清理，严防钛材着火。

2.2.14切管及胀管机在使用前必须彻底清洗，在使用的过程中也要随时用酒精清洗，保证管子内部的清洁。

2.2.15胀管用的胀杆和胀子应随时检查，如有损坏必须立即更换，避免将管子内部划伤。

2.3钛管焊接

2.3.1钛管焊接过程中将钛管区划分为若干区域，焊工分区负责施焊，避免因交叉焊接引起的漏焊。

2.3.2钛管胀管欠胀及漏胀是焊接时产生氧化钛管及翻边的主要原因，往往产生不可修补的缺陷，如造成管短，将不能再继续施焊，裂纹也是不易修补的缺陷。所以焊工焊前对仔细进行胀管检查，发现有欠胀、漏胀时重新进行胀管。

2.3.3施焊期间应随时清理随时焊接，清理可用小型喷雾器在钛管上喷酒精，用白稠布擦净。焊接过程出现夹钨必须清理干净，重新施焊。

2.3.4钛管焊接时，当温度高于400℃~700℃时，很容易吸收空气中的氧、氢和氮，严重影响焊接质量。因此，钛管焊接时，对熔池全面及高温部分（400℃~650℃以上）的焊缝区必须严加保护，为此，钛管焊接时必须采取特殊的保护措施，即采用喷嘴尺寸较大的焊矩，以扩大气体保护区面积。确保焊接时熔池始终处在氩气保护下，在焊接收弧时，先将熔池填满，然后按下衰减按钮，同时将电弧移至焊缝边缘，待焊缝冷却后再将焊枪移开，保证焊口在400℃以上始终在氩气的保护下。

2.3.5焊接过程中，发生异常中断时，应重新清理焊口后再继续施焊。

2.3.6焊缝表面不允许有裂纹、气孔、未熔合、焊偏、管翻边等缺陷。如有缺陷必须对缺陷部位进行打磨，并用丙酮清理干净后，用纯钛焊丝进行补焊。

2.3.7焊缝表面检查合格后，再进行着色检查。

3.质量控制

3.1凝汽器钛管安装验收标准

3.1.1管孔与冷却管间隙在0.20～0.50 mm

3.1.2扩胀系数为4%~6%

3.1.3胀接深度为管板厚的75%～90% mm

3.1.4露出管板长度为0.3～0.5 mm

3.2焊缝合格标准